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江苏省盐城市五校联考2024-2025学年高二下学期期中生物试题
一、单选题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。本大题共15小题，每小题2分，共30分。
1．（2025高二下·盐城期中）国家卫健委提出全民健康体重管理，将持续推进“体重管理年”3年行动。在能量过剩的情况下，为维持能量平衡，机体会产生三个不同阶段的代偿性反应：第一阶段，能量过剩驱动脂肪合成和脂肪组织能量储存，增加体重；第二阶段，胰岛素抵抗，机体为控制体重过快增长，产生胰岛素抵抗；第三阶段，胰岛B细胞衰竭后，引发Ⅱ型糖尿病，下列说法正确的是（　　）
A．胰岛素信号通路可促进第二阶段中脂肪的合成
B．胰岛素抵抗的可能原因是胰岛素受体含量增加
C．正常人进食后胰岛素分泌增加与交感神经兴奋有关
D．控制高糖高脂食物摄入有助于预防Ⅱ型糖尿病
【答案】D
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、能量过剩时胰岛素信号通路促进脂肪合成、储存能量属于第一阶段的反应，第二阶段为机体出现胰岛素抵抗，并非促进脂肪合成，A错误；
B、胰岛素抵抗是机体对胰岛素的敏感性降低，其可能原因是胰岛素受体含量减少或受体敏感性下降，而不是胰岛素受体含量增加，B错误；
C、正常人进食后血糖升高，下丘脑通过副交感神经支配胰岛B细胞分泌胰岛素，胰岛素分泌增加与副交感神经兴奋有关，C错误；
D、高糖高脂食物摄入过多会造成机体能量过剩，逐步引发胰岛素抵抗、胰岛B细胞衰竭，最终诱发Ⅱ型糖尿病，控制高糖高脂食物摄入有助于维持能量平衡，预防Ⅱ型糖尿病，D正确。
故答案为：D。
【分析】胰岛素是胰岛B细胞分泌的降血糖激素，能够促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，还能促进葡萄糖转化为脂肪等非糖物质。进食后血糖浓度升高，会通过副交感神经调节促进胰岛素的分泌。胰岛素抵抗指组织细胞对胰岛素的敏感性下降，使得胰岛素调节血糖的效率降低，长期能量过剩会引发胰岛素抵抗，还会造成胰岛B细胞功能衰竭，进而引发Ⅱ型糖尿病。保持合理的饮食习惯，减少高糖高脂食物的摄入，能够维持机体能量平衡，降低Ⅱ型糖尿病的发生风险。
2．（2025高二下·盐城期中）如图为人体免疫系统清除流感病毒（RNA病毒）的部分过程示意图。结合所学知识，分析下列推测错误的是（　　）
A．细胞甲为B细胞，其与细胞乙、丙都能接受抗原刺激
B．有细胞丙参与的免疫过程一定不属于人体的第一道防线
C．与细胞乙相比，细胞丙的溶酶体会更加发达，高尔基体不发达
D．细胞丙消化抗原—抗体得到的部分产物不可被细胞利用
【答案】A
【知识点】非特异性免疫；体液免疫
【解析】【解答】A、细胞甲为B细胞或记忆B细胞，细胞乙为浆细胞，浆细胞不具备识别抗原的能力，无法接受抗原刺激；细胞丙为吞噬细胞，可识别抗原。因此并非细胞甲、乙、丙都能接受抗原刺激，A错误；
B、人体第一道防线由皮肤和黏膜及其分泌物构成，细胞丙为吞噬细胞，参与第二道防线（非特异性免疫）和第三道防线（特异性免疫），不参与第一道防线，B正确；
C、细胞乙为浆细胞，主要功能是分泌抗体，高尔基体更发达；细胞丙为吞噬细胞，主要功能是吞噬消化抗原-抗体复合物，溶酶体更发达，高尔基体不发达，C正确；
D、细胞丙消化抗原-抗体复合物后，部分产物（如无用的代谢废物）不可被细胞利用，会被排出体外，D正确。
故答案为：A。
【分析】免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质，免疫细胞包括淋巴细胞和吞噬细胞等，B细胞可增殖分化为浆细胞和记忆细胞，浆细胞能分泌抗体但不能识别抗原，吞噬细胞能识别、吞噬和处理抗原，参与非特异性免疫和特异性免疫。人体三道防线中，第一道防线是皮肤和黏膜，第二道防线是体液中的杀菌物质和吞噬细胞，第三道防线是特异性免疫。溶酶体含有多种水解酶，与细胞内消化有关；高尔基体与分泌蛋白的加工、分泌有关。
3．（2025高二下·盐城期中）下图表示内环境稳态的部分调节机制，其中字母表示相关信号分子。下列相关叙述正确的有（　　）
A．内环境是细胞代谢的主要场所，机体维持稳态的主要调节机制是神经一体液一免疫调节网络
B．该调节网络的实现离不开信号分子，这些信号分子的发挥作用时均需要与细胞膜上的糖蛋白接触
C．人体的免疫系统能够识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生，体现了免疫系统的免疫监视功能
D．D可表示肾上腺素，肾上腺素影响神经系统的发育和功能，分泌不足会使神经系统的兴奋性降低
【答案】C
【知识点】动物激素的调节；稳态的调节机制；免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】A、细胞代谢的主要场所是细胞质基质，内环境是细胞生活的液体环境，并非细胞代谢的主要场所；机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络，A错误；
B、调节网络中的信号分子（如激素、细胞因子、神经递质等）需与受体结合才能发挥作用，但受体不一定是细胞膜上的糖蛋白，如性激素的受体位于细胞内，部分受体也可为糖脂，因此并非所有信号分子都需要与细胞膜上的糖蛋白接触，B错误；
C、免疫系统的免疫监视功能是指识别和清除体内突变的细胞，防止肿瘤发生，C正确；
D、D可表示甲状腺激素，甲状腺激素能影响神经系统的发育和功能，分泌不足会使神经系统的兴奋性降低；肾上腺素主要参与应急反应，不影响神经系统的发育，D错误。
故答案为：C。
【分析】内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介，细胞质基质是细胞代谢的主要场所。内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络，该网络依赖信号分子（神经递质、激素、细胞因子等）传递信息，信号分子需与特异性受体结合才能发挥作用，受体可位于细胞膜上或细胞内。免疫系统具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大功能，其中免疫监视功能可识别并清除体内突变细胞，防止肿瘤发生。甲状腺激素可促进神经系统的发育和提高神经系统的兴奋性，肾上腺素主要参与机体的应急反应，调节心跳、呼吸等生理活动。
4．（2025高二下·盐城期中）植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。下列相关叙述错误的是（　　）
A．基因可通过控制酶的合成来控制植物激素的合成，进而调控植物生长发育
B．生长素作为信息分子通过直接参与细胞代谢过程来调节植物生长
C．光不仅能为植物提供能量，也能作为一种信号调控植物的生长与发育
D．持续干热又遇大雨，种子易在穗上发芽是由于脱落酸减少，解除了种子的休眠
【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；其他植物激素的种类和作用；环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制植物激素的合成，最终调控植物的生长发育，A正确；
B、生长素属于信息分子，只传递调节代谢的信息，不直接参与细胞代谢过程，通过调节细胞代谢来影响植物生长，B错误；
C、光既能为植物光合作用提供能量，也能作为信号分子，通过相关受体调控植物的生长与发育，C正确；
D、持续干热会使脱落酸分解减少，脱落酸对种子休眠的抑制作用解除，再遇大雨提供适宜水分，种子易在穗上发芽，D正确。
故答案为：B。
【分析】基因可以通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状，植物激素的合成过程受基因的调控。植物激素是对植物生长发育起调节作用的信息分子，不直接参与细胞内的代谢活动。光可以作为能源物质为植物供能，也可以作为信号调控植物的生长发育。脱落酸能够抑制种子的萌发，维持种子的休眠状态，脱落酸含量减少会解除种子的休眠。
5．（2025高二下·盐城期中）下列关于种群密度或物种丰富度调查的叙述，合理的是（　　）
A．宜选择蔓生或丛生的单子叶植物作为调查对象，并随机取样
B．可使用五点取样法调查培养液中酵母菌种群数量变化
C．标记物脱落会导致标记重捕法的调查结果比实际值偏大
D．调查土壤中小动物类群丰富度时，使用冷光源的诱虫器采集小动物
【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法；探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化；土壤中动物类群丰富度的研究
【解析】【解答】A、调查植物种群密度时，蔓生或丛生的单子叶植物难以从地上部分辨别个体数目，不宜作为调查对象，调查时需选择个体易区分的植物且做到随机取样，A错误；
B、调查培养液中酵母菌种群数量变化应采用抽样检测法，五点取样法是样方法中针对植物的取样方式，B错误；
C、标记重捕法计算种群数量时，标记物脱落会使重捕个体中被标记的数量减少，最终导致调查结果比实际值偏大，C正确；
D、土壤小动物具有避光、避高温、趋湿的习性，诱虫器需使用热光源采集，冷光源无法达到采集效果，D错误。
故答案为：C。
【分析】调查植物种群密度常用样方法，选择调查对象时需选取个体数量易辨别的植物，取样时要做到随机取样，常用的取样方法有五点取样法和等距取样法。调查培养液中酵母菌的种群数量采用抽样检测法，利用血细胞计数板进行计数。标记重捕法调查动物种群密度的结果受标记物影响，标记物脱落会导致估算数值偏大。调查土壤小动物类群丰富度时，依据小动物避光、避高温、趋湿的特点，使用带有热光源的诱虫器采集小动物。
6．（2025高二下·盐城期中）下图是大豆和杂草R、杂草S在某种养分生态位上的分布曲线。相关叙述正确的是（　　）
A．a越大，表明杂草R个体间对该养分的竞争越激烈
B．大豆与杂草R对该养分的竞争程度较大豆与杂草S弱
C．b的大小会随着环境的变化而变化，但a和d不会
D．当c为0时，大豆和杂草R的该养分生态位不发生分化
【答案】B
【知识点】种间关系；当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、a代表杂草R可利用的养分范围，a越大，杂草R可利用的养分资源越广，个体间对该养分的竞争越弱；a越小，可利用资源越少，竞争越激烈，A错误；
B、生态位重叠程度越大，物种间竞争越激烈，大豆与杂草R的生态位重叠区域c小于大豆与杂草S的重叠区域d，因此二者竞争程度较弱，B正确；
C、环境变化会影响物种对资源的利用范围，进而改变杂草R、大豆、杂草S的生态位，因此a、b、d的大小都会随环境变化而变化，C错误；
D、当c为0时，大豆和杂草R的养分生态位无重叠，说明二者生态位发生了分化，竞争强度降为零，D错误。
故答案为：B。
【分析】生态位是群落中某个物种在时间和空间上的位置及其与其他相关物种之间的功能关系，包含物种利用资源的范围等内容。物种间生态位重叠程度可反映竞争强度，重叠程度越大，竞争越激烈。环境变化会导致物种的生态位发生改变，生态位分化是物种间生态位重叠减少的过程，能够降低物种间的竞争强度。
7．（2025高二下·盐城期中）农业园开创了“鸡+鸭+鱼+菜”的农业新模式，实现了养鱼不用饲料、种菜不用施肥。下列有关叙述正确的是（　　）
A．该生态系统的结构由所有生物及非生物的物质和能量组成
B．鸡、鸭、鱼等作为消费者，可加快物质和能量的循环利用
C．“鸡+鸭+鱼+菜”的立体种养生态循环模式有利于减小生态足迹
D．由于生态系统具有自我调节能力，可向鱼塘大量排放鸡粪便
【答案】C
【知识点】生态系统的结构；生态系统的稳定性；生态工程的实例分析
【解析】【解答】A、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构（食物链、食物网），并非由所有生物及非生物的物质和能量组成，A错误；
B、鸡、鸭、鱼等消费者可加快生态系统的物质循环，但生态系统中能量只能单向流动、逐级递减，无法循环利用，B错误；
C、“鸡+鸭+鱼+菜”的立体种养模式提高了资源和能量利用率，减少了资源消耗与环境压力，有利于减小生态足迹，C正确；
D、生态系统的自我调节能力存在一定限度，向鱼塘大量排放鸡粪便会超出其调节能力，破坏鱼塘生态系统的稳定性，D错误。
故答案为：C。
【分析】生态系统的结构包括组成成分和营养结构，组成成分包含生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量，营养结构由食物链和食物网构成。消费者能够促进生态系统的物质循环，生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，能量不能循环利用。生态足迹代表维持生存所需的生产资源和吸纳废物的土地水域面积，优化的生态模式可降低生态足迹。生态系统的自我调节能力是有限的，超过限度会导致生态系统的稳定性被破坏。
8．（2025高二下·盐城期中）L—谷氨酰胺应用广泛，可用于治疗消化性溃疡、精神障碍、酒精中毒、癫痫病人脑功能障碍等疾病，也可以作为营养增补剂、调味增香剂。谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，通过以下代谢途径发酵生产L—谷氨酰胺。下列叙述错误的是（　　）
A．利用稀释涂布平板法，通过观察菌落特征，可判断发酵过程中是否发生杂菌污染
B．在发酵初期控制pH为7.0，后期调pH为5.6，有利于提高L—谷氨酰胺产量
C．提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶的活性有利于提高L—谷氨酰胺产量
D．发酵结束后，可通过提取、分离和纯化措施来获得L—谷氨酰胺
【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养；微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、稀释涂布平板法可获得单菌落，不同微生物的菌落形态、颜色、大小等特征存在差异，通过观察菌落特征可判断发酵过程中是否发生杂菌污染，A正确；
B、谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，发酵初期控制pH为7.0利于菌体增殖；谷氨酰胺合成酶的最适pH为5.6，后期调pH为5.6可提高该酶活性，促进L-谷氨酸转化为L-谷氨酰胺，有利于提高产量，B正确；
C、谷氨酸脱氢酶可催化α-酮戊二酸生成L-谷氨酸，提高其活性利于L-谷氨酰胺的前体积累；但谷氨酸合成酶会催化L-谷氨酰胺逆向转化为L-谷氨酸，提高其活性会降低L-谷氨酰胺产量，C错误；
D、L-谷氨酰胺是发酵代谢产物，发酵结束后需通过提取、分离和纯化等措施才能获得产品，D正确。
故答案为：C。
【分析】微生物发酵生产产物的流程包括菌种扩大培养、发酵条件控制和产物分离纯化等环节。酶的活性受pH等环境因素影响，不同酶具有不同的最适pH，可通过调节环境pH影响酶活性进而调控代谢产物积累。不同微生物的菌落特征存在差异，可作为微生物鉴定和杂菌污染检测的依据。代谢途径中不同酶的催化方向不同，逆向催化酶的活性增强会导致目标产物积累量减少。
9．（2025高二下·盐城期中）饮用被细菌污染的水后，细菌在消化道内会繁殖并产生毒素，引起急性肠胃炎。某同学利用图1所示方法，检测饮用水的细菌含量，图2为不同稀释度下得到的平板。下列相关叙述不正确的是（　　）
A．配制图1所示固体培养基时，需要先调整到适宜的pH，再灭菌
B．图1中①～③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数即为样品中细菌数
C．图2是稀释涂布平板法的结果，统计的菌落数比活菌的实际数目要少
D．图2所示的平板中，a和c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数
【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养；培养基的制备；其他微生物的分离与计数；微生物的培养与应用综合
【解析】【解答】A、配制微生物培养用的固体培养基时，操作流程为计算、称量、溶化、调整pH、分装、灭菌、倒平板，因此需要先调整到适宜的pH，再进行灭菌操作，A正确；
B、利用稀释涂布平板法计算样品中的细菌数时，公式为（三个平板菌落数的平均值÷接种的菌液体积）×稀释倍数，本题中接种的菌液体积为0.1mL，因此需要将三个培养皿菌落数的平均值除以0.1，再乘以稀释倍数，才能得到样品中的细菌数，选项中遗漏了该换算步骤，B错误；
C、图2为稀释涂布平板法的接种结果，该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，原因是当两个或多个活菌连在一起时，平板上观察到的仅为一个菌落，因此统计值低于实际值，C正确；
D、微生物计数时，为保证结果准确，应选择菌落数在30~300之间的平板进行计数，图2所示平板中，a的菌落数过多，c的菌落数过少，二者的计数结果均不适合用于计算样品中的细菌数，D正确。
故答案为：B。
【分析】稀释涂布平板法是微生物分离和计数的常用方法，其原理是通过梯度稀释将菌液中的微生物分散成单个细胞，涂布到固体培养基表面后，单个细胞可形成单菌落，通过统计单菌落数计算样品中的活菌数。配制固体培养基时，需先调整pH再灭菌，避免灭菌后调pH引入杂菌污染。利用稀释涂布平板法计数时，需选择菌落数在30~300之间的平板，取多个平板的平均值进行计算，同时需结合接种体积和稀释倍数换算样品中的细菌数，由于多个细菌连在一起时仅形成一个菌落，统计的菌落数会低于实际活菌数。
10．（2025高二下·盐城期中）骆驼蓬分布在干旱和半干旱地区，能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取，过程如下图。下列说法正确的是（　　）
A．下胚轴切段需依次用酒精和次氯酸钠进行消毒处理
B．过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化
C．由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染
D．通过工厂化培养提取生物碱，提高了单个细胞中次生代谢物的产量
【答案】A
【知识点】植物组织培养的过程；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、植物组织培养时，外植体（下胚轴切段）需先经流水冲洗，再用酒精消毒30s，无菌水清洗后用次氯酸钠处理，最后无菌水清洗，即依次用酒精和次氯酸钠进行消毒处理，A正确；
B、过程①是下胚轴切段形成愈伤组织，属于细胞脱分化；过程②是愈伤组织的分割扩大培养，未发生再分化，再分化是愈伤组织形成胚状体或丛芽的过程，B错误；
C、无毒幼苗是通过无毒下胚轴培养获得，其本身不携带病毒，但不具备抵抗病毒侵染的能力，C错误；
D、工厂化细胞培养是通过增殖大量细胞来提高生物碱的总产量，单个细胞中次生代谢物（生物碱）的产量并未提高，D错误。
故答案为：A。
【分析】植物组织培养的核心过程包括脱分化和再分化，脱分化是外植体形成愈伤组织，再分化是愈伤组织形成胚状体或丛芽；外植体消毒需依次用酒精和次氯酸钠处理，以保证无菌环境；脱毒苗是利用无毒的植物分生组织（如茎尖、下胚轴）培养获得，仅自身不携带病毒，不具备抗病毒能力；细胞产物的工厂化生产是通过扩大培养细胞数量来提高产物总量，单个细胞的产物产量不变。
11．（2025高二下·盐城期中）我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示。其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法错误的是（　　）
A．除过程①所示方法外，还可以通过直接将特定蛋白导入细胞来制备iPS细胞
B．过程②应选用MⅠ期的卵母细胞，通过显微操作法将卵母细胞的细胞核去除
C．过程③通过电融合法使两细胞融合，这体现细胞膜具有一定的流动性
D．组蛋白的乙酰化或去甲基化有利于重构胚的发育
【答案】B
【知识点】细胞膜的结构特点；动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、iPS细胞即诱导多能干细胞，除了通过小分子化合物诱导体细胞重编程的方法外，还可以通过载体将特定诱导基因导入细胞，或直接将特定蛋白导入细胞来诱导形成iPS细胞，A正确；
B、过程②为卵母细胞去核，用于核移植的受体细胞应选用处于MⅡ期的卵母细胞，该时期卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质，而非MⅠ期的卵母细胞，可通过显微操作法去除卵母细胞的细胞核，B错误；
C、过程③为iPS细胞与去核卵母细胞融合形成重构胚，常用电融合法诱导细胞融合，细胞融合的结构基础是细胞膜具有一定的流动性，该过程体现了这一结构特点，C正确；
D、Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，可催化组蛋白去甲基化，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，可抑制组蛋白脱乙酰、维持组蛋白乙酰化状态，二者均用于处理重构胚以促进其发育，说明组蛋白的乙酰化或去甲基化有利于重构胚的发育，D正确。
故答案为：B。
【分析】体细胞核移植技术中，需选用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞作为受体细胞，该时期卵母细胞细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质，通过显微操作去除细胞核后，可将体细胞核注入其中形成重构胚。细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性，电融合是诱导动物细胞融合的常用方法之一。表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，组蛋白的甲基化、乙酰化等修饰属于表观遗传调控，会影响基因的表达，组蛋白的乙酰化、去甲基化通常可促进基因的表达，有利于重构胚的发育。
12．（2025高二下·盐城期中）下列关于哺乳动物早期胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是（　　）
A．卵裂时期胚胎内的细胞进行有丝分裂，胚胎的总体积和细胞数量都不断增加
B．胚胎移植前可用促性腺激素处理供体和受体，以使二者生理状态相近
C．采集的精子需放置在人工配制的获能液中，常见成分有Ca2+载体、肝素等
D．受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的，孵化后进入囊胚阶段
【答案】C
【知识点】动物胚胎发育的过程；胚胎移植
【解析】【解答】A、卵裂期胚胎内的细胞进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，甚至略有缩小，A错误；
B、胚胎移植前用促性腺激素处理供体是为了使其超数排卵，对供体和受体进行同期发情处理需使用孕激素等激素，使二者生理状态相近，B错误；
C、采集的精子需在人工配制的获能液中完成获能才能参与受精，获能液的常见成分有Ca2+载体、肝素等，C正确；
D、受精卵发育为桑葚胚以及囊胚早期均在透明带内完成，囊胚进一步扩大会导致透明带破裂，胚胎伸展出来即孵化，是囊胚阶段发生孵化，D错误。
故答案为：C。
【分析】卵裂期细胞进行有丝分裂，细胞数量增加，胚胎总体积基本不变或略有减小。胚胎移植时需要对供体进行超数排卵处理，使用促性腺激素，对供体和受体进行同期发情处理使用孕激素等激素，保证供体和受体的生理状态一致。采集到的精子需要进行获能处理才能完成受精作用，常用的获能液含有钙离子载体、肝素等物质。哺乳动物早期胚胎发育依次经历卵裂期、桑葚胚、囊胚、原肠胚阶段，桑葚胚和囊胚早期在透明带内发育，囊胚期会发生透明带破裂的孵化过程。
13．（2025高二下·盐城期中）1972年，伯格首先在体外进行了DNA 改造的研究，成功地构建了第一个体外重组DNA分子。下列叙述正确的是（　　）
A．限制酶和其他酶一样具有专一性，只能识别特定的核苷酸序列
B．质粒是只存在于细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA 分子
C．用限制酶酶切获得一个外源基因时，若得到两个切口，有2个磷酸二酯键被断开
D．DNA连接酶只能连接同种限制酶切开的两个DNA片段，重新形成磷酸二酯键
【答案】A
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、限制酶和其他酶一样具有专一性，只能识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列，A正确；
B、质粒是存在于细菌、酵母菌等微生物细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子，并非只存在于细菌中，B错误；
C、用限制酶酶切获得一个外源基因时，两个切口会断开4个磷酸二酯键，C错误；
D、DNA连接酶可以连接互补黏性末端或平末端的DNA片段，并非只能连接同种限制酶切开的片段，D错误。
故答案为：A。
【分析】限制酶具有专一性，能够识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割磷酸二酯键。质粒是基因工程常用的运载体，广泛存在于细菌、酵母菌等微生物的细胞质中，属于小型环状双链DNA分子。限制酶切割DNA时，每一个切口会断开双链上的两个磷酸二酯键。DNA连接酶的作用是催化形成磷酸二酯键，只要DNA片段的末端互补，就可以被DNA连接酶连接。
14．（2025高二下·盐城期中）蜘蛛丝（丝蛋白）被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度，下图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图，其中1~4表示DNA上引物可能结合的位置，目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述正确的是（　　）
A．若用PCR 技术获取蛛丝蛋白基因，则设计的引物应分别结合在1、4部位
B．若一个蛛丝蛋白基因扩增了4次，则共消耗引物30个
C．对PCR 扩增得到的上述DNA 进行电泳后，需加入核酸染料在紫外灯下进行观察
D．粗提取上述DNA时，为获得更多白色丝状物，应用玻璃棒充分搅拌
【答案】B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、PCR技术中DNA子链沿5'→3'方向延伸，引物需结合在模板链的3'端。结合图示DNA链的方向，蛛丝蛋白基因的引物应结合在2、3部位，而非1、4部位，A错误；
B、1个蛛丝蛋白基因（含2条模板链）经4次PCR扩增，共得到24=16个DNA分子、32条核苷酸链。其中原始模板链2条无需引物，剩余30条新链各需1个引物，共消耗引物30个，B正确；
C、PCR扩增的DNA进行电泳时，核酸染料需在电泳前加入凝胶/样品中，或电泳后对凝胶进行染色处理，才能在紫外灯下观察条带，并非电泳后直接加入染料观察，C错误；
D、粗提取DNA时，玻璃棒充分搅拌会导致DNA断裂，无法获得更多白色丝状物，需缓慢搅拌，D错误。
故答案为：B。
【分析】PCR技术基于DNA半保留复制原理，通过热循环实现体外DNA扩增，引物需与模板链3'端结合以启动子链延伸。DNA粗提取时需避免剧烈操作以防DNA断裂，电泳检测核酸时需通过核酸染料染色才能观察到条带。
15．（2025高二下·盐城期中）将马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因Pin Ⅱ导入杨树细胞，可以培育成抗虫杨树。如图表示含目的基因的DNA分子和农杆菌的Ti质粒，图中ampr表示氨苄青霉素抗性基因，neor表示新霉素抗性基因，箭头表示识别序列完全不同的4种限制酶的酶切位点。下列叙述错误的是（　　）
A．目的基因插入到质粒的T-DNA上，才能整合到植物受体细胞染色体DNA中
B．为使目的基因与质粒高效重组，最好选用限制酶EcoR Ⅰ和Tth111 Ⅰ
C．成功导入重组质粒的细胞会表现为不抗氨苄青霉素、抗新霉素的性状
D．可用核酸分子杂交技术检测目的基因是否成功转录
【答案】B
【知识点】基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、农杆菌Ti质粒上的T-DNA可转移至植物受体细胞，并整合到受体细胞的染色体DNA上，因此只有将目的基因插入质粒的T-DNA区域，才能随T-DNA整合到植物受体细胞的染色体DNA中，A正确；
B、构建重组质粒时，需选用两种不同限制酶切割目的基因和质粒，以防止自身环化和反向连接，同时需保证目的基因完整、质粒复制起点不被破坏、至少保留一个标记基因用于筛选。BamHⅠ的酶切位点位于目的基因内部，不能选用；Tth111Ⅰ的酶切位点位于质粒的新霉素抗性基因内，且靠近复制起点，若选用EcoRⅠ和Tth111Ⅰ，会破坏新霉素抗性基因，还可能切除复制起点，导致质粒无法复制，因此不能选用该组合，最好选用EcoRⅠ和PstⅠ，B错误；
C、选用EcoRⅠ和PstⅠ切割质粒时，PstⅠ的酶切位点位于氨苄青霉素抗性基因（ampr）内部，会破坏ampr，而新霉素抗性基因（neor）保持完整，因此成功导入重组质粒的细胞会表现为不抗氨苄青霉素、抗新霉素的性状，C正确；
D、核酸分子杂交技术可利用标记的目的基因作为探针，与受体细胞中的mRNA进行杂交，从而检测目的基因是否成功转录，D正确。
故答案为：B。
【分析】农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法，Ti质粒上的T-DNA可转移并整合到植物细胞的染色体DNA上，是该方法的核心原理。构建基因表达载体时，限制酶的选择需遵循不破坏目的基因、不破坏载体复制起点、保留标记基因的原则，常用两种不同限制酶避免自身环化。标记基因可用于筛选含重组质粒的受体细胞，抗生素抗性基因是常用的标记基因。目的基因的分子水平检测包括DNA分子杂交检测插入、核酸分子杂交检测转录、抗原-抗体杂交检测翻译，其中核酸分子杂交技术可用于检测目的基因的转录情况。
二、多选题：本部分包括4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意，全选对者得3分，选对但不全者得1分，其他情况不得分。
16．（2025高二下·盐城期中）我国科学家首次通过实验揭示了“恶心-呕吐”的生理机制，绘制出了当胃肠道遭受毒素入侵后，从肠道到大脑的防御反应神经通路（如下图所示）当胃肠道遭受毒素入侵后，肠嗜铬细胞被激活并释放大量5-羟色胺，其周围的迷走神经感觉末梢能接收5-HT 并将信号传送到脑干孤束核，脑干孤束核内的神经元一方面激活“厌恶中枢”，引发有关中枢产生与“恶心”相关的厌恶性情绪；另一方面激活脑干的呕吐中枢，通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元，进而引发呕吐行为。下列叙述不正确的是（　　）
A．肠噬铬细胞释放的5-羟色胺，通过组织液到迷走神经感觉末梢引起兴奋
B．在某些特殊情况下，人可以忍住不呕吐，这表明脑干中的呕吐中枢受大脑皮层的调控
C．脑干中的“厌恶中枢”产生“恶心”情绪后通过传出神经引发呕吐反应
D．剧烈呕吐会引起电解质紊乱，机体会增加醛固酮的分泌来降低细胞外液渗透压
【答案】C,D
【知识点】神经冲动的产生和传导；水盐平衡调节
【解析】【解答】A、肠嗜铬细胞释放的5-羟色胺（5-HT）通过组织液扩散，与迷走神经感觉末梢的特异性受体结合，引起感觉末梢产生兴奋，A正确；
B、人可以忍住不呕吐，说明脑干中的呕吐中枢（低级中枢）受大脑皮层（高级中枢）的调控，体现了神经系统的分级调节，B正确；
C、“恶心”情绪是在大脑皮层产生的，并非脑干的“厌恶中枢”；且呕吐反应是由脑干孤束核激活呕吐中枢后，通过传出神经引发的，并非“厌恶中枢”直接引发，C错误；
D、剧烈呕吐会导致电解质紊乱，机体主要通过抗利尿激素促进肾小管和集合管重吸收水，以降低细胞外液渗透压；醛固酮的作用是保钠排钾，维持水盐平衡，不能直接降低细胞外液渗透压，D错误。
故答案为：CD。
【分析】神经调节中，低级中枢（如脑干）受高级中枢（大脑皮层）调控，体现分级调节；情绪、感觉等均在大脑皮层产生。水盐平衡调节中，抗利尿激素主要调节渗透压，醛固酮主要调节钠钾平衡。5-羟色胺作为信号分子，通过组织液作用于迷走神经末梢，完成肠道到大脑的信号传递。
17．（2025高二下·盐城期中）下列关于生态农业模式图的叙述，错误的是（　　）
A．输入该系统的总能量是①过程固定的太阳能
B．第一营养级传递给分解者的总能量是⑤
C．碳元素在②、③过程的流动形式都是有机物
D．实际生产中要注意控制蔬菜温室与畜禽舍面积比
【答案】A,B,C
【知识点】生态农业工程；生态系统的能量流动；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、输入该生态系统的总能量包括蔬菜通过①光合作用固定的太阳能，以及人工投入适量饲料中的化学能，并非仅①过程固定的太阳能，A错误；
B、第一营养级（蔬菜）传递给分解者的能量包括⑤残枝败叶中的能量，以及畜禽粪便中属于蔬菜的能量（畜禽粪便中的能量是第一营养级未被利用的部分，最终流向分解者），因此第一营养级传递给分解者的总能量大于⑤，B错误；
C、②过程中，蔬菜向畜禽传递碳的形式是有机物，③过程中，畜禽向蔬菜传递碳的形式是CO2（无机物），并非都是有机物，C错误；
D、控制蔬菜温室与畜禽舍的面积比，可使二者间的物质、能量交换更高效，利于资源充分利用，D正确。
故答案为：ABC。
【分析】生态系统的能量输入包括生产者固定的太阳能和人工输入的有机物中的化学能；第一营养级流向分解者的能量包括自身残体和下一营养级粪便中未同化的能量；碳元素在生物群落内部以有机物形式传递，在生物群落与无机环境之间以CO2形式传递；生态农业需协调各组分比例，实现物质循环和能量多级利用。
18．（2025高二下·盐城期中）发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。下列叙述错误的是（　　）
A．发酵工程的中心环节是菌种的选育和扩大培养
B．利用发酵工程可以从酵母细胞内获得单细胞蛋白
C．啤酒的工业化生产中，酒精的产生是在主发酵阶段
D．发酵工程与传统发酵技术的主要区别是菌种是否单一
【答案】A,B
【知识点】发酵工程的基本环节；发酵工程的应用
【解析】【解答】A、发酵工程的流程包含菌种选育、扩大培养、发酵、产品分离提纯等环节，其中发酵罐内的发酵过程是中心环节，菌种选育和扩大培养属于前期准备阶段，并非中心环节，A错误；
B、单细胞蛋白是通过发酵生产得到的微生物菌体本身，并非从酵母细胞内提取获得，直接收获酵母菌体即可得到单细胞蛋白，B错误；
C、啤酒工业化生产中，主发酵阶段酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，后发酵阶段主要完善啤酒风味、完成澄清等，酒精主要在主发酵阶段生成，C正确；
D、传统发酵技术大多利用天然混合菌种，发酵工程采用单一纯种菌种，二者主要区别为菌种是否单一，同时在发酵规模、条件精准控制上也存在差异，D正确。
故答案为：AB。
【分析】发酵工程的中心环节是发酵过程，单细胞蛋白是微生物菌体；啤酒酒精主要在主发酵阶段产生；发酵工程与传统发酵的核心区别是菌种纯度，传统发酵为混合菌种，发酵工程为纯种发酵。
19．（2025高二下·盐城期中）OsGL01、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽（能引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如图所示），利用农杆菌转化法将其导入棉花细胞，在棉花叶绿体内构建了一条新的代谢途径，提高了棉花的产量。下列相关叙述错误的有（　　）
A．使用Ca2+处理农杆菌，有利于多基因表达载体的导入
B．应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞
C．OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的同一条单链为模板
D．四个基因都在棉花叶绿体内进行转录、翻译
【答案】C,D
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、使用Ca2+处理农杆菌可使其处于感受态，利于多基因表达载体的导入，A正确；
B、T-DNA上携带潮霉素抗性基因，卡那霉素抗性基因位于T-DNA外，不会整合到棉花细胞染色体中，因此应选用含潮霉素的培养基筛选转化的棉花细胞，B正确；
C、OsGLO1与EcCAT的启动子方向相反，转录时RNA聚合酶结合启动子并沿不同方向延伸，因此二者以DNA的不同单链为模板，C错误；
D、四个基因随T-DNA整合到棉花细胞核DNA中，转录在细胞核内进行，翻译在细胞质中进行，叶绿体转运肽仅引导合成的蛋白质进入叶绿体，并非在叶绿体内转录、翻译，D错误。
故答案为：CD。
【分析】农杆菌转化法中，Ca2+处理农杆菌可制备感受态细胞，便于外源DNA导入；T-DNA会携带其上的抗性基因整合到植物细胞染色体，可据此筛选转化细胞；启动子方向决定基因转录的模板链方向；核基因的转录、翻译分别在细胞核和细胞质中完成，叶绿体转运肽仅介导蛋白质的叶绿体定位。
三、非选择题：本部分包括5题，共58分。除特别说明外，每空1分。
20．（2025高二下·盐城期中）人体受到低血糖和危险等刺激时，神经系统和内分泌系统作出相应反应，以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用，调节机制如图。回答下列问题：
（1）遭遇危险时，交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素，引起心跳加快、血压　 　、肌肉血流量增加等生理效应，有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析，交感神经属于　 　。交感神经纤维末梢与　 　形成突触结构，支配肾上腺髓质的分泌。
（2）危险引起的神经冲动还能传到　 　，该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素，该激素作用于腺垂体，最终促进糖皮质激素水平上升，该过程体现了糖皮质激素的分泌具有　 　调节的特点。
（3）糖皮质激素属于小分子脂溶性物质，其受体位于靶细胞的　 　（填“细胞膜上”或“细胞内”）。糖皮质激素与受体结合后，产生的复合物与DNA特定位点结合，从而影响相关基因的　 　。糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用，在血糖浓度调节方面与胰岛素具有　 　作用。
（4）去甲肾上腺素属于肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素，也是某些神经元分泌的神经递质。下列关于激素和神经递质的叙述，错误的有_____。
A．均可作为信号分子 B．靶细胞都具有相应的受体
C．都需要随血流传送到靶细胞 D．作用完都可被分解或回收
（5）长期较大剂量使用糖皮质激素，停药前应逐渐减量。下列分析合理的有_____。
A．长期较大剂量用药可引起肾上腺皮质萎缩
B．立即停药可致体内糖皮质激素不足
C．停药前可适量使用促肾上腺皮质激素
D．逐渐减量用药有利于肾上腺皮质功能恢复
【答案】（1）升高；传出神经；肾上腺髓质
（2）下丘脑；分级
（3）细胞内；转录/表达；抗衡/拮抗
（4）C；D
（5）A；B；C；D
【知识点】激素调节的特点；神经系统的基本结构；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 遭遇危险时，交感神经兴奋会促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素，这类激素作用于心血管系统，使心跳加快、心肌收缩力增强，进而导致血压升高，同时使肌肉血管舒张，血流量增加，为肌肉提供更多氧气和能量，帮助机体快速应对紧急状况。从反射弧的结构来看，反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器，交感神经负责将神经中枢的指令传递到效应器（肾上腺髓质），因此属于传出神经。交感神经纤维末梢与肾上腺髓质细胞之间形成突触结构，通过释放神经递质传递信号，调控肾上腺髓质的分泌活动。
(2) 促肾上腺皮质激素释放激素由下丘脑的神经分泌细胞合成并分泌，危险引起的神经冲动会传导至下丘脑，刺激该部位的神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素。该激素通过血液运输作用于腺垂体，促进腺垂体分泌促肾上腺皮质激素，促肾上腺皮质激素进一步作用于肾上腺皮质，最终促进糖皮质激素的分泌和释放，这一过程通过下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴逐层调控，体现了糖皮质激素分泌的分级调节特点，即上级内分泌腺分泌的激素调控下级内分泌腺的激素分泌，逐级放大调节效应。
(3) 糖皮质激素属于小分子脂溶性物质，可通过自由扩散穿过细胞膜进入靶细胞内部，因此其受体位于细胞内。糖皮质激素与细胞内受体结合后形成的复合物，会转移到细胞核内，与DNA上的特定调控序列结合，进而调控相关基因的转录过程，最终影响蛋白质的合成，实现对细胞生理活动的调节。在血糖调节方面，胰岛素可促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖以降低血糖，而糖皮质激素可促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖以升高血糖，二者在血糖调节中表现为拮抗作用，共同维持血糖浓度的相对稳定。
(4)A、激素和神经递质都是细胞间传递信息的信号分子，可分别通过体液运输和突触传递的方式作用于靶细胞，调节其生理活动，A正确；
B、激素和神经递质都需要与靶细胞上的特异性受体结合才能发挥作用，受体的存在保证了调节的特异性，B正确；
C、激素需要通过血液循环运输到全身各处，作用于特定的靶细胞或靶器官，而神经递质由突触前神经元释放后，通过突触间隙的组织液扩散至突触后膜的靶细胞，无需随血液流动运输，C错误；
D、激素发挥作用后会被相应的酶分解灭活，神经递质作用于突触后膜后，可被突触间隙中的酶分解或被突触前神经元回收再利用，D错误。
故答案为：CD。
(5)A、长期较大剂量使用外源性糖皮质激素，会使体内糖皮质激素浓度升高，通过负反馈调节抑制下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素和腺垂体分泌促肾上腺皮质激素，导致自身促肾上腺皮质激素分泌减少，肾上腺皮质因缺乏促肾上腺皮质激素的刺激而逐渐萎缩，A合理；
B、长期使用外源性糖皮质激素后，肾上腺皮质功能受到抑制，自身分泌糖皮质激素的能力减弱，若立即停药，外源性糖皮质激素突然中断，而自身分泌尚未恢复，会导致体内糖皮质激素水平急剧下降，出现糖皮质激素不足的症状，B合理；
C、促肾上腺皮质激素的作用是促进肾上腺皮质的生长和糖皮质激素的分泌，停药前适量使用促肾上腺皮质激素，可刺激肾上腺皮质恢复分泌功能，避免突然停药后糖皮质激素水平骤降，C合理；
D、逐渐减量用药可以缓慢降低体内外源性糖皮质激素的浓度，同时给下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴足够的时间恢复功能，使肾上腺皮质逐渐恢复自身糖皮质激素的分泌，避免因突然停药导致的激素水平紊乱，D合理。
故答案为：ABCD。
【分析】自主神经系统包括交感神经和副交感神经，交感神经兴奋可使机体处于应激状态。突触是神经元之间或神经元与效应器细胞之间传递信号的结构，由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成。下丘脑是内分泌调节的中枢，可分泌促激素释放激素，调控垂体的分泌活动，垂体分泌促激素调控靶腺体的激素分泌，形成分级调节。激素和神经递质均为信号分子，作用后会被灭活或回收，避免持续作用。血糖调节中，胰岛素降低血糖，胰高血糖素、糖皮质激素等升高血糖，二者相互拮抗，维持血糖稳定。负反馈调节可使激素水平维持相对稳定。
（1）遭遇危险时，交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素，引起心跳加快、呼吸加深、血压升高、肌肉血流量增加等生理效应，有助于机体做出快速反应，该调节方式属于神经-体液调节。从反射弧的组成来看，交感神经属于传出神经。交感神经纤维末梢与所支配的肾上腺髓质之间形成突触，支配肾上腺髓质的分泌。
（2）促肾上腺皮质激素释放激素由下丘脑分泌，因此危险引起的神经冲动还能传到下丘脑，使其分泌促肾上腺皮质激素释放激素，该激素作用于腺垂体，促进腺垂体分泌促肾上腺皮质激素，作用于肾上腺皮质，使肾上腺皮质分泌糖皮质激素，最终促进糖皮质激素水平上升，该过程中存在下丘脑-垂体-靶腺体轴，体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点。
（3）糖皮质激素属于小分子脂溶性物质，进入细胞后与受体结合，产生的复合物与DNA特定位点结合，从而影响相关基因的转录。胰岛素具有降血糖的作用，糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用，因此在血糖浓度调节方面与胰岛素具有相抗衡作用。
（4）A、激素和神经递质都可作为信号分子，对相应的作用对象做出调节，A正确；
B、激素和神经递质都与相关受体结合，调节靶细胞相关的生理活动，B正确；
C、激素随血液流传送到靶细胞，神经递质通过突触间隙的组织液到达靶细胞，C错误；
D、激素发挥完作用后会立即被灭活，神经递质作用完可被分解或回收，D错误。
故选CD。
（5）A、长期较大剂量用药，体内糖皮质激素的浓度很高，可通过负反馈调节导致自身激素合成减少，如促肾上腺皮质激素减少，可引起肾上腺皮质萎缩，A正确；
B、由于长期较大剂量使用糖皮质激素，自身促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素减少，肾上腺皮质功能较弱，自身分泌糖皮质激素不足，立即停药会导致体内糖皮质激素不足，B正确；
C、由于体内促肾上腺皮质激素水平较低，停药前可适量使用促肾上腺皮质激素，以促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素，C正确；
D、为了避免血中糖皮质激素水平的突然降低，逐渐减量用药以促使自身肾上腺皮质功能的恢复，D正确。
故选ABCD。
21．（2025高二下·盐城期中）农田中玉米一大豆间作时，玉米（高位作物）对大豆（低位作物）具有遮阴作用，严重时引发“荫蔽胁迫”。大豆可通过体内的光敏色素及多种激素共同作用以响应荫蔽胁迫，机制如图。图中光敏色素互作因子（PIFs）是一类具有调控基因转录作用的蛋白质，“+”表示促进，“-”表示抑制。请回答下列问题。
（1）光敏色素是一类　 　（化学本质），在　 　的细胞内比较丰富。不同的光照条件能改变光敏色素的　 　，从而导致其类型发生改变，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
（2）自然光被植物滤过后，其中红光（R）/远红光（FR）的值会下降，原因是　 　。发生荫蔽胁迫时，低位植物体内的光敏色素主要以　 　形式存在。此形式的光敏色素可　 　（填“减弱”或“增强”）对光敏色素互作因子（PIFs）的抑制作用，有利于多种激素共同响应荫蔽胁迫。在调控下胚轴和茎秆伸长方面，图中四种激素之间具有　 　作用。
（3）荫蔽胁迫下，幼苗下胚轴显著伸长的意义是　 　。玉米一大豆间作时，受荫蔽胁迫的大豆产量明显降低，主要原因是　 　。
【答案】（1）蛋白质或色素蛋白复合体；分生组织；空间结构
（2）植物叶片中的叶绿素吸收红光；非活化态（或Pr）；减弱；协同
（3）有利于植物吸收更多的光照，以适应环境的变化；叶片将更多的有机物供给下胚轴及茎秆等的伸长，转移至种子内的有机物减少
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】(1) 光敏色素是一类蛋白质（或色素-蛋白复合体），这类分子在分生组织的细胞内含量较为丰富，可感受光信号。不同光照条件（如红光、远红光）会引起光敏色素的空间结构发生改变，使其在非活化态（Pr）和活化态（Pfr）之间转换，这种结构变化的信息会通过细胞内的信息传递系统传导到细胞核，调控特定基因的表达，最终使植物表现出相应的生物学效应。
(2) 植物叶片中的叶绿素等光合色素主要吸收红光，对远红光的吸收极少，因此当自然光被植物滤过后，红光的比例显著降低，远红光比例相对升高，导致红光（R）/远红光（FR）的值下降。发生荫蔽胁迫时，环境中远红光占比高，会促使活化态光敏色素（Pfr）向非活化态（Pr）转化，因此低位植物体内的光敏色素主要以非活化态（Pr）形式存在。活化态光敏色素（Pfr）会抑制光敏色素互作因子（PIFs）的作用，当Pr占主导时，这种抑制作用会减弱，使PIFs能更有效地发挥调控作用，进而促进多种激素的合成与作用。从图中可知，赤霉素、乙烯、油菜素内酯均通过不同途径促进生长素的合成或作用，最终共同促进下胚轴和茎秆的伸长，因此这四种激素在调控下胚轴和茎秆伸长方面具有协同作用。
(3) 荫蔽胁迫下，幼苗下胚轴显著伸长，可使植株长高，更易获取上方的光照资源，从而适应弱光环境，保障光合作用的进行。玉米-大豆间作时，玉米对大豆的遮阴使大豆处于荫蔽胁迫下，一方面，植株为了争夺光照，会将更多的有机物分配给下胚轴和茎秆的伸长生长，导致向种子（繁殖器官）运输的有机物减少；另一方面，遮阴使大豆接收的光照不足，光合作用强度降低，合成的有机物总量减少，最终导致大豆产量明显降低。
【分析】植物光敏色素是一类色素-蛋白复合体，能够感受光信号，通过自身空间结构的变化将光信号传递至细胞核，调控相关基因的表达，进而调节植物的生长发育。植物激素并非孤立发挥作用，而是通过协同或拮抗等相互作用共同调节植物的生命活动。植物对环境胁迫的适应是基因、激素和环境因素共同作用的结果，有机物在不同器官间的分配会影响植物的生长和繁殖。光合色素对不同光质的吸收存在差异，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对远红光吸收较少，这会改变环境中的光质比例，进而影响植物的光信号感受和生长发育。植物的生长发育过程是基因选择性表达的结果，同时激素、环境信号等会对基因表达进行调控，使植物适应环境变化。
（1）光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体），在分生组织的细胞内比较丰富。光照调控植物生长发育的反应机制：不同的光照条件→光敏色素被激活，（空间）结构发生变化→信号经过信息传递系统传导到细胞核内→细胞核内特定基因的转录变化（表达）→转录形成RNA→蛋白质→表现出生物学效应。
（2）植物叶片中的叶绿素（光合色素）吸收红光，几乎不吸收远红光，因此自然光被植物滤过后，其中红光（R）/远红光（FR）的值会下降。据图可知，荫蔽胁迫下，活化态（Pfr）转化为非活化态（Pr）增加，因此低位植物体内的光敏色素主要以非活化态（或Pr）形式存在。据图可知，活化态（Pfr）可抑制光敏色素互作因子（PIFs）的作用，荫蔽胁迫时，Pfr减少，减弱了对PIFs的抑制作用。据图可知，赤霉素和乙烯促进PIFs的生成，进而促进生长素的生成，生长素促进下胚轴和茎秆伸长，油菜素内酯促进BZR1基因的表达，进而促进下胚轴和茎秆伸长，即四种激素均能促进植物幼苗下胚轴伸长，表现为协同作用。
（3）荫蔽胁迫引发低位植物的下胚轴及茎秆等出现过度伸长，导致植物长高，这有利于植物吸收更多的光能进行光合作用，以适应环境的变化。据图可知，荫蔽胁迫下，低位植物体内的光敏色素主要以非活化态（Pr）形式存在，对赤霉素、乙烯和油菜素内酯合成的抑制作用减弱，使受荫蔽胁迫的大豆下胚轴及茎秆等伸长，消耗了更多的光合作用产物，进而使光合产物（有机物）向种子内的转移减少，且由于光被遮挡，光合作用合成有机物减少，因此玉米一大豆间作时，受荫蔽胁迫的大豆产量明显降低。
22．（2025高二下·盐城期中）苏州太湖国家湿地公园是苏州人工湿地的典型代表，它西枕太湖，不仅是众多珍稀鸟类的家园，还在城市污水净化方面肩负重任。图1是该湿地生态公园处理城市污水的示意图，其中甲、乙、丙代表湿地生态系统的三种成分；图2是该湿地中部分生物之间的能量流动关系，字母表示各能量流向的能量值；图3为该地的河流污水净化系统示意图，污染的河水依次流经厌氧池、氧化塘、植物床等水净化系统。回答下列问题：
（1）据图1分析，该湿地生态系统的主要成分是　 　（选填“甲”、“乙”或“丙”），碳元素从乙→丙的传递形式是　 　。
（2）图2中X表示　 　，草鱼用于生长、发育和繁殖的能量最准确的表示为　 　（用图中字母表示）。
（3）苏州的河流是城市的脉络，而污水净化至关重要。据图3分析，流经该污水净化系统的总能量为　 　。在厌氧池处理过程中，污水中的有机物经多种微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、硫化氢和氨等物质，这些微生物大多属于生态系统组成成分中的　 　。
（4）氧化塘岸边、浅水区与中央深水区中生物分布的差异体现了群落的　 　（填“垂直”或“水平”）结构。从种间关系角度分析，氧化塘后部种植挺水植物可有效防治水华，原因是　 　。
（5）氧化塘和植物床中的某些植物能向水中分泌萜类化合物等，抑制浮游藻类的生长，这一现象体现了生态系统的信息传递能够　 　。
（6）在污水处理过程中要控制进水口的污水流入速度，有利于　 　，从而使出水口处的水质达到排放要求。
【答案】（1）乙；（含碳的）有机物
（2）呼吸作用以热能的形式散失的能量；e-f
（3）污水中有机物的能量及该系统中生产者固定的太阳能；分解者
（4）水平；挺水植物在于藻类竞争阳光和无机盐的过程中占优势
（5）调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
（6）氧化塘中有机物被充分分解及无机盐被充分吸收
【知识点】群落的结构；生态系统的结构；生态系统中的信息传递；生态系统的能量流动；生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1) 生态系统的主要成分是生产者，生产者可通过光合作用将大气中的CO2转化为含碳有机物，同时通过呼吸作用将CO2释放到大气中，因此图1中与大气中CO2存在双向交换的乙为生产者，是该湿地生态系统的主要成分。碳元素在生物群落内部（如乙→丙，即生产者到消费者）以含碳有机物的形式传递，在生物群落与无机环境之间以CO2形式传递。
(2) 图2中各营养级（水草、草鱼、杂食鸟）均有箭头指向X，说明X代表各营养级生物通过呼吸作用以热能形式散失的能量（呼吸消耗的能量）。草鱼的同化量为e（水草流向草鱼的能量），其中f部分通过呼吸作用散失，剩余部分（e - f）用于草鱼的生长、发育和繁殖（包括流向分解者、下一营养级等）。
(3) 该污水净化系统中，除了生产者（湿地植物等）通过光合作用固定的太阳能外，污水中含有的有机物也储存着化学能，这部分能量会流入生态系统，因此流经该系统的总能量为污水中有机物的能量与该系统中生产者固定的太阳能之和。厌氧池中的微生物可将污水中的有机物分解为甲烷、CO2、硫化氢和氨等无机物，这类微生物属于生态系统组成成分中的分解者。
(4) 氧化塘岸边、浅水区与中央深水区属于水平方向的不同区域，其中生物分布的差异体现了群落的水平结构。挺水植物植株高大，在与浮游藻类竞争阳光和无机盐的过程中占据优势，可抑制藻类的大量繁殖，从而有效防治水华。
(5) 氧化塘和植物床中的某些植物向水中分泌萜类化合物（属于化学信息），抑制浮游藻类的生长，这一现象体现了生态系统的信息传递能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
(6) 控制进水口的污水流入速度，可使污水在氧化塘中停留更长时间，有利于氧化塘中有机物被微生物充分分解，同时分解产生的无机盐能被湿地植物充分吸收，从而使出水口处的水质达到排放要求。
【分析】生态系统的主要成分是生产者，生产者能将无机环境中的碳固定到生物群落中，碳在生物群落内部以含碳有机物的形式传递，在生物群落与无机环境之间以二氧化碳的形式传递。生态系统的能量流动中，某一营养级的同化量等于呼吸作用散失的能量与用于生长、发育和繁殖的能量之和，用于生长发育繁殖的能量可流向分解者、下一营养级或未利用。群落的结构包括垂直结构和水平结构，水平结构是指群落中的生物在水平方向上的分布差异，受地形、水分、光照等因素影响。种间关系包括竞争、捕食、寄生、互利共生等。生态系统的信息传递可调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。
（1）由题图1可知，大气中的二氧化碳与乙之间是双向的，说明乙是生产者；乙和丙流向甲，说明甲为分解者；乙流向丙，说明丙为消费者。生态系统的主要成分是生产者，即为乙。碳元素在生物群落之间的传递形式以含碳有机物的形式传递，即碳元素从乙→丙的传递形式是含碳的有机物。
（2）图2中的各个营养级都有指向X的箭头，说明X表示呼吸作用以热能的形式散失的能量（呼吸消耗）。生长发育和繁殖的能量等于同化量-呼吸消耗的能量，e表示草鱼的同化量，f表示草鱼呼吸消耗的能量，因此草鱼用于生长发育和繁殖的能量最准确的表示为e-f。
（3） 流经该污水净化系统的总能量除了有该系统中生产者固定的太阳能还包括了污水中有机物的能量，在厌氧池处理过程中，污水中的有机物经多种微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、硫化氢和氨等物质，这些微生物可以将有机物分解为无机物，属于生态系统组成成分中的分解者。
（4） 氧化塘岸边、浅水区与中央深水区中生物分布的差异是池塘水平方向的分布差异，属于群落的水平结构。从种间关系角度分析，挺水植物减少了藻类的光照并与藻类竞争无机盐，可有效抑制藻类生长。
（5）氧化塘和植物床中的某些植物能向水中分泌萜类化合物等，抑制浮游藻类的生长，体现了生态系统的信息传递能够调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定。
（6）在污水处理过程中，为了使氧化塘中有机物被充分分解及无机盐被充分吸收，使出水口处的水质达到排放要求，要控制进水口的污水流入速度。植物床中分解者消耗氧气少，且有大量生产者产生氧气，所以植物床中溶氧量比厌氧池高。
23．（2025高二下·盐城期中）紫杉醇是红豆杉属植物产生的次生代谢产物，能促进微管聚合并使之稳定，从而阻碍肿瘤细胞的分裂直至死亡，目前在临床上已经广泛用于乳腺瘤等的治疗。科研小组设计了如图所示的实验流程：
（1）①为　 　过程，　 　是启动①②过程的关键激素。胚状体中出现不同类型细胞的根本原因是　 　。
（2）下图是某生物兴趣小组设计的植物细胞悬浮培养装置，请同学们评议，下列评议合理的有_______
A．实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织。制备悬浮细胞
B．装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管
C．装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液
D．细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备
（3）悬浮培养时发现，即使营养条件充足，红豆杉细胞悬浮培养一段时间也会停止增殖，结合材料分析其原因可能是　 　。
（4）生物科研小组为探究不同浓度紫杉醇的抑癌效果，进行如下实验，请完成下表。
实验目的 实验操作
制备药剂 取适量紫杉醇溶于DMSO溶剂中制成母液，并进行梯度稀释。
供给乳腺癌细胞存活必需的营养等条件，同时防止培养过程中①　 　 用蒸馏水、无机盐、葡萄糖、氨基酸及促生长因子等制备合成培养基，还需添加适量的②　 　等天然成分、同时要添加适量的青霉素、链霉素。
乳腺癌细胞培养 将培养瓶置于37℃恒温培养箱中培养24小时，水平晃动培养瓶，使③　 　，再继续培养48小时。
实验分组处理 取2～5号培养皿，分别加入④　 　，1号培养皿中加入⑤　 　。置于培养箱中继续培养。
检测结果 24h后检测各培养皿中乳腺癌细胞的存活率。
【答案】（1）脱分化；生长素和细胞分裂素；基因的选择性表达
（2）A；C；D
（3）培养一段时间后， 培养液中的紫杉醇含量升高，紫杉醇能促进微管聚合并使之稳定，从而抑制了红豆杉细胞的分裂
（4）杂菌污染；血清；乳腺癌细胞与培养液充分混匀；不同浓度的紫杉醇溶液；培养液
【知识点】细胞分化及其意义；植物组织培养的过程；动物细胞培养技术
【解析】【解答】(1) 图中①为脱分化过程，该过程是让已经分化的植物细胞失去特有的形态、结构和功能，转变为未分化的愈伤组织细胞的过程。生长素和细胞分裂素是启动脱分化以及后续②再分化过程的关键激素，两种激素的比例会调控细胞分化的方向。胚状体中出现不同类型细胞，是细胞分化的结果，其根本原因是基因的选择性表达，即不同细胞中遗传信息的执行情况不同，合成了不同的功能蛋白，最终使细胞的形态、结构和功能出现稳定性差异。
(2) A、愈伤组织的植物细胞具有细胞壁，细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，用果胶酶配合纤维素酶处理愈伤组织，可分解细胞壁，使细胞分散，便于制备悬浮细胞，该评议合理。
B、装置中的充气管需要置于液面下方，才能将气体通入培养液，增加培养液中的溶氧量，无法同时作为排气管，该评议不合理。
C、充气口通入的气体可能携带杂菌，增设无菌滤器可过滤杂菌，防止杂菌污染培养液，该评议合理。
D、细胞的生长、增殖需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备，维持细胞培养的最适温度，该评议合理。
故答案为：ACD。
(3) 紫杉醇是红豆杉细胞产生的次生代谢产物，其作用是促进微管聚合并使之稳定，阻碍细胞的分裂过程。红豆杉细胞悬浮培养一段时间后，细胞持续合成并释放紫杉醇，使培养液中紫杉醇的含量逐渐升高，高浓度的紫杉醇会作用于红豆杉自身的细胞，抑制细胞的有丝分裂，因此即使营养条件充足，细胞也会停止增殖。
(4) ①动物细胞培养过程中，需要防止杂菌污染，因此在培养时需添加抗生素抑制杂菌生长，故①为杂菌污染。②动物细胞培养的合成培养基中，需要添加适量的血清或血浆等天然成分，天然成分中含有细胞生长增殖所需的多种未知营养因子，可促进细胞的生长。③将培养瓶置于37℃恒温培养箱中培养24小时后，水平晃动培养瓶，可使乳腺癌细胞与培养液充分混匀，保证所有细胞都能获得充足的营养和氧气，避免细胞贴壁聚集、局部营养不足，之后再继续培养48小时。④本实验的目的是探究不同浓度紫杉醇的抑癌效果，实验的自变量为紫杉醇的浓度，因此2～5号培养皿作为实验组，分别加入不同浓度的紫杉醇溶液，1号培养皿作为对照组，加入等量的培养液，遵循单一变量原则。
【分析】植物组织培养包括脱分化和再分化过程，生长素和细胞分裂素是调控该过程的关键激素，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。植物细胞的细胞壁可被纤维素酶和果胶酶分解。植物细胞悬浮培养需满足无菌、适宜温度、充足溶氧等条件。紫杉醇可抑制细胞有丝分裂。动物细胞培养需提供营养、无菌环境、适宜温度，合成培养基需添加血清等天然成分，实验需遵循单一变量原则设置对照组。
（1）图中①为脱分化过程，②是再分化过程，生长素和细胞分裂素是启动脱分化和再分化的关键激素。胚状体是愈伤组织分化的结果，其出现不同类型细胞的根本原因是基因的选择性表达。
（2） A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可用纤维素酶和果胶酶进行处理愈伤组织，从而去除细胞壁，制备悬浮细胞，A正确；
B、装置中的充气管应置于液面下方，以利于培养液中的溶氧量的增加，不能同时作为排气管，B错误；
C、充气口通入气体的同时可能发生杂菌污染，为了防止杂菌污染培养液，装置充气口需要增设无菌滤器， C正确；
D、温度的条件影响细胞生长、分裂，细胞培养时需要保证适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备，D正确。
故选ACD。
（3）悬浮培养时发现，即使营养条件充足，红豆杉细胞悬浮培养一段时间也会停止增殖，其原因是培养一段时间后， 培养液中的紫杉醇含量升高，紫杉醇能促进微管聚合并使之稳定，从而抑制了红豆杉细胞的分裂。
（4）动物细胞培养过程中除需要提供适应的营养条件外，还需防止①杂菌污染，故常在合成培养基中添加②血清等天然成分；将乳腺癌细胞培养至分裂高峰时，需要在37℃恒温CO2培养箱中晃动培养瓶，使③乳腺癌细胞与培养液充分混匀，继续培养；本实验的目的是探究不同浓度紫杉醇的抑癌效果，所以应在2～5号培养皿，分别加入④不同浓度的紫杉醇溶液，1号培养皿中加入⑤培养液（作为对照组）。
24．（2025高二下·盐城期中）质膜内在蛋白ZmPIPI；1（以下简称Z1） 是植物运输水分和CO2等物质的主要通道。为了研究干旱胁迫下Z1基因在玉米中的表达和调控情况（图1表示已知其中一条链的碱基序列），科研人员建构含有Z1基因的超表达载体（图2表示该载体的T-DNA序列），培育出了 Z1超表达植株。请回答下列问题。
（1）获取玉米Z1基因时，需要先从玉米叶片细胞中提取　 　，再通过　 　过程获得cDNA，进而通过PCR扩增Z1基因。PCR操作时，通常选择下列　 　组合作为引物对。
A和
B.和
C.和
D.和
（2）根据基因表达载体的结构组成分析，图2中的 Ubiquitin和P35S是　 　，其功能是　 　。
（3）为检测Z1基因是否导入玉米细胞，可采用PCR技术对转基因玉米株系进行检测，并对PCR产物用电泳技术来鉴定。双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖凝胶电泳中移动速率越　 　。由图3电泳结果可知，　 　号玉米株系含有目的基因。
注：1-5表示独立的转基因玉米株系，MK表示DNA分子量标准，PC表示含目的基因的质粒，WT表示野生型玉米
（4）为探究Z1转基因玉米的抗旱能力，对野生型玉米株系（WT株系）和Z1转基因玉米（Oe1-3株系）进行干旱处理后测定其地上部分的鲜重，分别计算其相对于正常条件下生长的野生型植株的地上部分生物量，结果如图4所示。图示结果说明　 　。
（5）为进一步探究Z1基因在分子及细胞水平的作用机制，研究人员将Z1基因与绿色荧光蛋白基因连接到同一载体上并导入玉米细胞，发现绿色荧光分布在细胞膜上；在图2的Ubiquitin下游连接GUS基因（表达产物可水解底物呈蓝色），发现蓝色主要分布在叶肉细胞中。请结合Z1蛋白的表达推测其作用机制是　 　。
【答案】（1）总 RNA；逆转录/反转录；B
（2）启动子；RNA 聚合酶识别和结合的序列，启动转录过程
（3）慢；1-4（或“1、2、3、4”）
（4）干旱处理会降低野生型玉米地上部分鲜重，而超表达Z1基因能够增加玉米地上部分鲜重，增强玉米植株对干旱胁迫的耐性
（5）Z1 蛋白可被转运至叶肉细胞的细胞膜，促进对二氧化碳的运输和利用，提高玉米的光合活力
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) 要获取Z1基因的cDNA，需先从玉米叶片细胞中提取总RNA（包含编码Z1的mRNA），再通过逆转录（反转录）过程以mRNA为模板合成cDNA，之后利用PCR技术扩增Z1基因。PCR扩增时，引物需与模板DNA的3'端碱基互补配对，结合图1中已知链的5'端（CTTGGATGAT…）和3'端（…ATTCAACAGA）序列，应选择能分别与这两端互补的引物对，对应选项B。
(2) 图2中Ubiquitin和P35S位于目的基因上游，属于启动子。启动子是RNA聚合酶识别和结合的特定DNA序列，能驱动下游基因的转录起始，启动基因的表达过程。
(3) 在琼脂糖凝胶电泳中，双链DNA分子的迁移速率与片段长度负相关，片段长度越大，移动速率越慢（因大分子在凝胶孔隙中阻力更大）。由图3可知，含目的基因的质粒（PC）和1-4号转基因株系均出现1033bp的目标条带，野生型（WT）无此条带，说明1-4号玉米株系含有目的基因。
(4) 图4显示，干旱处理后，野生型玉米（WT）的相对地上部分生物量显著低于超表达Z1基因的玉米株系（Oe1-3），说明干旱胁迫会降低玉米地上部分鲜重，而超表达Z1基因可缓解这一效应，增强玉米植株对干旱胁迫的耐性，增加地上部分生物量。
(5) 绿色荧光分布在细胞膜，说明Z1蛋白定位于细胞膜；GUS染色（蓝色）集中在叶肉细胞，说明Z1基因主要在叶肉细胞中表达。结合Z1蛋白是水和CO2通道的特性，推测其作用机制为：Z1蛋白在叶肉细胞膜上表达，促进CO2的跨膜运输，提升叶肉细胞的光合效率，从而增强玉米的抗旱能力。
【分析】cDNA文库的构建需要以总RNA为模板，通过逆转录过程合成互补DNA，PCR技术依赖引物与模板的碱基互补配对实现特异性扩增，引物需结合模板链的3'端。基因表达载体的核心元件包括启动子、目的基因、终止子等。琼脂糖凝胶电泳利用DNA分子的电荷和分子量差异实现分离，片段越大迁移速率越慢。基因功能验证可通过表型分析，对比野生型和转基因株系的性状差异。基因表达定位可通过荧光蛋白标记或报告基因（如GUS）实现，结合蛋白定位和组织表达信息推测其功能。植物水通道蛋白参与水分和气体（如CO2）的跨膜运输，影响光合效率和抗旱性。基因的差异表达可调控植物对环境胁迫的响应，提升适应性。
（1）cDNA特指在体外经过逆转录后与RNA互补的DNA链，获得cDNA时，应从玉米叶片细胞中提取总RNA，再通过逆转录过程获得cDNA，进而通过PCR扩增Z1基因。图1所示碱基序列磷酸端为5'端，羟基端为3'端，在进行PCR操作时，引物应和模板链的3'端根据碱基互补配对原则结合，通常选择5'-TCTGTTGAAT-3'和5'-CTTGGATGAT-3'作为引物对，B正确，ACD错误。
（2）图2中的Ubiquitin和P35S位于目的基因的上游，应是RNA聚合酶结合位点，即启动子，可启动转录过程。
（3）琼脂糖凝胶电泳是一种常用的分离和纯化DNA的技术，其原理基于DNA分子的大小、构型以及琼脂糖凝胶的浓度等因素，在琼脂糖凝胶中，DNA分子的迁移速率与其分子量对数成反比，因此双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖凝胶电泳中移动速率越慢。由图3电泳结果可知，1-4 号玉米株系和含有目的基因的质粒经PCR后的电泳产物含有片段，说明1-4 号玉米株系含有目的基因。
（4）据图可知，在干旱条件下，与正常条件下生长的野生型植株相比较，转基因玉米株系相对地上部分生物量降低较少，野生型降低较多，说明干旱处理会降低玉米地上部分鲜重，而超表达Z1基因能够增强玉米植株对干旱胁迫的耐性。
（5）将Z1基因与绿色荧光蛋白基因连接到同一载体上并导入玉米细胞，发现绿色荧光分布在细胞膜上，说明Z1基因表达的蛋白分布在细胞膜上；在图2的Ubiquitin下游连接GUS基因（表达产物可水解底物呈蓝色），发现蓝色主要分布在叶肉细胞中，说明Z1基因主要在叶肉细胞中表达。综上分析可知，Z1蛋白可被转运至细胞膜上，可提高玉米植株的光合活力，推测其促进对二氧化碳的运输和利用。
1 / 1江苏省盐城市五校联考2024-2025学年高二下学期期中生物试题
一、单选题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。本大题共15小题，每小题2分，共30分。
1．（2025高二下·盐城期中）国家卫健委提出全民健康体重管理，将持续推进“体重管理年”3年行动。在能量过剩的情况下，为维持能量平衡，机体会产生三个不同阶段的代偿性反应：第一阶段，能量过剩驱动脂肪合成和脂肪组织能量储存，增加体重；第二阶段，胰岛素抵抗，机体为控制体重过快增长，产生胰岛素抵抗；第三阶段，胰岛B细胞衰竭后，引发Ⅱ型糖尿病，下列说法正确的是（　　）
A．胰岛素信号通路可促进第二阶段中脂肪的合成
B．胰岛素抵抗的可能原因是胰岛素受体含量增加
C．正常人进食后胰岛素分泌增加与交感神经兴奋有关
D．控制高糖高脂食物摄入有助于预防Ⅱ型糖尿病
2．（2025高二下·盐城期中）如图为人体免疫系统清除流感病毒（RNA病毒）的部分过程示意图。结合所学知识，分析下列推测错误的是（　　）
A．细胞甲为B细胞，其与细胞乙、丙都能接受抗原刺激
B．有细胞丙参与的免疫过程一定不属于人体的第一道防线
C．与细胞乙相比，细胞丙的溶酶体会更加发达，高尔基体不发达
D．细胞丙消化抗原—抗体得到的部分产物不可被细胞利用
3．（2025高二下·盐城期中）下图表示内环境稳态的部分调节机制，其中字母表示相关信号分子。下列相关叙述正确的有（　　）
A．内环境是细胞代谢的主要场所，机体维持稳态的主要调节机制是神经一体液一免疫调节网络
B．该调节网络的实现离不开信号分子，这些信号分子的发挥作用时均需要与细胞膜上的糖蛋白接触
C．人体的免疫系统能够识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生，体现了免疫系统的免疫监视功能
D．D可表示肾上腺素，肾上腺素影响神经系统的发育和功能，分泌不足会使神经系统的兴奋性降低
4．（2025高二下·盐城期中）植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。下列相关叙述错误的是（　　）
A．基因可通过控制酶的合成来控制植物激素的合成，进而调控植物生长发育
B．生长素作为信息分子通过直接参与细胞代谢过程来调节植物生长
C．光不仅能为植物提供能量，也能作为一种信号调控植物的生长与发育
D．持续干热又遇大雨，种子易在穗上发芽是由于脱落酸减少，解除了种子的休眠
5．（2025高二下·盐城期中）下列关于种群密度或物种丰富度调查的叙述，合理的是（　　）
A．宜选择蔓生或丛生的单子叶植物作为调查对象，并随机取样
B．可使用五点取样法调查培养液中酵母菌种群数量变化
C．标记物脱落会导致标记重捕法的调查结果比实际值偏大
D．调查土壤中小动物类群丰富度时，使用冷光源的诱虫器采集小动物
6．（2025高二下·盐城期中）下图是大豆和杂草R、杂草S在某种养分生态位上的分布曲线。相关叙述正确的是（　　）
A．a越大，表明杂草R个体间对该养分的竞争越激烈
B．大豆与杂草R对该养分的竞争程度较大豆与杂草S弱
C．b的大小会随着环境的变化而变化，但a和d不会
D．当c为0时，大豆和杂草R的该养分生态位不发生分化
7．（2025高二下·盐城期中）农业园开创了“鸡+鸭+鱼+菜”的农业新模式，实现了养鱼不用饲料、种菜不用施肥。下列有关叙述正确的是（　　）
A．该生态系统的结构由所有生物及非生物的物质和能量组成
B．鸡、鸭、鱼等作为消费者，可加快物质和能量的循环利用
C．“鸡+鸭+鱼+菜”的立体种养生态循环模式有利于减小生态足迹
D．由于生态系统具有自我调节能力，可向鱼塘大量排放鸡粪便
8．（2025高二下·盐城期中）L—谷氨酰胺应用广泛，可用于治疗消化性溃疡、精神障碍、酒精中毒、癫痫病人脑功能障碍等疾病，也可以作为营养增补剂、调味增香剂。谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，通过以下代谢途径发酵生产L—谷氨酰胺。下列叙述错误的是（　　）
A．利用稀释涂布平板法，通过观察菌落特征，可判断发酵过程中是否发生杂菌污染
B．在发酵初期控制pH为7.0，后期调pH为5.6，有利于提高L—谷氨酰胺产量
C．提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶的活性有利于提高L—谷氨酰胺产量
D．发酵结束后，可通过提取、分离和纯化措施来获得L—谷氨酰胺
9．（2025高二下·盐城期中）饮用被细菌污染的水后，细菌在消化道内会繁殖并产生毒素，引起急性肠胃炎。某同学利用图1所示方法，检测饮用水的细菌含量，图2为不同稀释度下得到的平板。下列相关叙述不正确的是（　　）
A．配制图1所示固体培养基时，需要先调整到适宜的pH，再灭菌
B．图1中①～③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数即为样品中细菌数
C．图2是稀释涂布平板法的结果，统计的菌落数比活菌的实际数目要少
D．图2所示的平板中，a和c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数
10．（2025高二下·盐城期中）骆驼蓬分布在干旱和半干旱地区，能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取，过程如下图。下列说法正确的是（　　）
A．下胚轴切段需依次用酒精和次氯酸钠进行消毒处理
B．过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化
C．由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染
D．通过工厂化培养提取生物碱，提高了单个细胞中次生代谢物的产量
11．（2025高二下·盐城期中）我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示。其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法错误的是（　　）
A．除过程①所示方法外，还可以通过直接将特定蛋白导入细胞来制备iPS细胞
B．过程②应选用MⅠ期的卵母细胞，通过显微操作法将卵母细胞的细胞核去除
C．过程③通过电融合法使两细胞融合，这体现细胞膜具有一定的流动性
D．组蛋白的乙酰化或去甲基化有利于重构胚的发育
12．（2025高二下·盐城期中）下列关于哺乳动物早期胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是（　　）
A．卵裂时期胚胎内的细胞进行有丝分裂，胚胎的总体积和细胞数量都不断增加
B．胚胎移植前可用促性腺激素处理供体和受体，以使二者生理状态相近
C．采集的精子需放置在人工配制的获能液中，常见成分有Ca2+载体、肝素等
D．受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的，孵化后进入囊胚阶段
13．（2025高二下·盐城期中）1972年，伯格首先在体外进行了DNA 改造的研究，成功地构建了第一个体外重组DNA分子。下列叙述正确的是（　　）
A．限制酶和其他酶一样具有专一性，只能识别特定的核苷酸序列
B．质粒是只存在于细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA 分子
C．用限制酶酶切获得一个外源基因时，若得到两个切口，有2个磷酸二酯键被断开
D．DNA连接酶只能连接同种限制酶切开的两个DNA片段，重新形成磷酸二酯键
14．（2025高二下·盐城期中）蜘蛛丝（丝蛋白）被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度，下图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图，其中1~4表示DNA上引物可能结合的位置，目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述正确的是（　　）
A．若用PCR 技术获取蛛丝蛋白基因，则设计的引物应分别结合在1、4部位
B．若一个蛛丝蛋白基因扩增了4次，则共消耗引物30个
C．对PCR 扩增得到的上述DNA 进行电泳后，需加入核酸染料在紫外灯下进行观察
D．粗提取上述DNA时，为获得更多白色丝状物，应用玻璃棒充分搅拌
15．（2025高二下·盐城期中）将马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因Pin Ⅱ导入杨树细胞，可以培育成抗虫杨树。如图表示含目的基因的DNA分子和农杆菌的Ti质粒，图中ampr表示氨苄青霉素抗性基因，neor表示新霉素抗性基因，箭头表示识别序列完全不同的4种限制酶的酶切位点。下列叙述错误的是（　　）
A．目的基因插入到质粒的T-DNA上，才能整合到植物受体细胞染色体DNA中
B．为使目的基因与质粒高效重组，最好选用限制酶EcoR Ⅰ和Tth111 Ⅰ
C．成功导入重组质粒的细胞会表现为不抗氨苄青霉素、抗新霉素的性状
D．可用核酸分子杂交技术检测目的基因是否成功转录
二、多选题：本部分包括4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意，全选对者得3分，选对但不全者得1分，其他情况不得分。
16．（2025高二下·盐城期中）我国科学家首次通过实验揭示了“恶心-呕吐”的生理机制，绘制出了当胃肠道遭受毒素入侵后，从肠道到大脑的防御反应神经通路（如下图所示）当胃肠道遭受毒素入侵后，肠嗜铬细胞被激活并释放大量5-羟色胺，其周围的迷走神经感觉末梢能接收5-HT 并将信号传送到脑干孤束核，脑干孤束核内的神经元一方面激活“厌恶中枢”，引发有关中枢产生与“恶心”相关的厌恶性情绪；另一方面激活脑干的呕吐中枢，通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元，进而引发呕吐行为。下列叙述不正确的是（　　）
A．肠噬铬细胞释放的5-羟色胺，通过组织液到迷走神经感觉末梢引起兴奋
B．在某些特殊情况下，人可以忍住不呕吐，这表明脑干中的呕吐中枢受大脑皮层的调控
C．脑干中的“厌恶中枢”产生“恶心”情绪后通过传出神经引发呕吐反应
D．剧烈呕吐会引起电解质紊乱，机体会增加醛固酮的分泌来降低细胞外液渗透压
17．（2025高二下·盐城期中）下列关于生态农业模式图的叙述，错误的是（　　）
A．输入该系统的总能量是①过程固定的太阳能
B．第一营养级传递给分解者的总能量是⑤
C．碳元素在②、③过程的流动形式都是有机物
D．实际生产中要注意控制蔬菜温室与畜禽舍面积比
18．（2025高二下·盐城期中）发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。下列叙述错误的是（　　）
A．发酵工程的中心环节是菌种的选育和扩大培养
B．利用发酵工程可以从酵母细胞内获得单细胞蛋白
C．啤酒的工业化生产中，酒精的产生是在主发酵阶段
D．发酵工程与传统发酵技术的主要区别是菌种是否单一
19．（2025高二下·盐城期中）OsGL01、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽（能引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如图所示），利用农杆菌转化法将其导入棉花细胞，在棉花叶绿体内构建了一条新的代谢途径，提高了棉花的产量。下列相关叙述错误的有（　　）
A．使用Ca2+处理农杆菌，有利于多基因表达载体的导入
B．应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞
C．OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的同一条单链为模板
D．四个基因都在棉花叶绿体内进行转录、翻译
三、非选择题：本部分包括5题，共58分。除特别说明外，每空1分。
20．（2025高二下·盐城期中）人体受到低血糖和危险等刺激时，神经系统和内分泌系统作出相应反应，以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用，调节机制如图。回答下列问题：
（1）遭遇危险时，交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素，引起心跳加快、血压　 　、肌肉血流量增加等生理效应，有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析，交感神经属于　 　。交感神经纤维末梢与　 　形成突触结构，支配肾上腺髓质的分泌。
（2）危险引起的神经冲动还能传到　 　，该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素，该激素作用于腺垂体，最终促进糖皮质激素水平上升，该过程体现了糖皮质激素的分泌具有　 　调节的特点。
（3）糖皮质激素属于小分子脂溶性物质，其受体位于靶细胞的　 　（填“细胞膜上”或“细胞内”）。糖皮质激素与受体结合后，产生的复合物与DNA特定位点结合，从而影响相关基因的　 　。糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用，在血糖浓度调节方面与胰岛素具有　 　作用。
（4）去甲肾上腺素属于肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素，也是某些神经元分泌的神经递质。下列关于激素和神经递质的叙述，错误的有_____。
A．均可作为信号分子 B．靶细胞都具有相应的受体
C．都需要随血流传送到靶细胞 D．作用完都可被分解或回收
（5）长期较大剂量使用糖皮质激素，停药前应逐渐减量。下列分析合理的有_____。
A．长期较大剂量用药可引起肾上腺皮质萎缩
B．立即停药可致体内糖皮质激素不足
C．停药前可适量使用促肾上腺皮质激素
D．逐渐减量用药有利于肾上腺皮质功能恢复
21．（2025高二下·盐城期中）农田中玉米一大豆间作时，玉米（高位作物）对大豆（低位作物）具有遮阴作用，严重时引发“荫蔽胁迫”。大豆可通过体内的光敏色素及多种激素共同作用以响应荫蔽胁迫，机制如图。图中光敏色素互作因子（PIFs）是一类具有调控基因转录作用的蛋白质，“+”表示促进，“-”表示抑制。请回答下列问题。
（1）光敏色素是一类　 　（化学本质），在　 　的细胞内比较丰富。不同的光照条件能改变光敏色素的　 　，从而导致其类型发生改变，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
（2）自然光被植物滤过后，其中红光（R）/远红光（FR）的值会下降，原因是　 　。发生荫蔽胁迫时，低位植物体内的光敏色素主要以　 　形式存在。此形式的光敏色素可　 　（填“减弱”或“增强”）对光敏色素互作因子（PIFs）的抑制作用，有利于多种激素共同响应荫蔽胁迫。在调控下胚轴和茎秆伸长方面，图中四种激素之间具有　 　作用。
（3）荫蔽胁迫下，幼苗下胚轴显著伸长的意义是　 　。玉米一大豆间作时，受荫蔽胁迫的大豆产量明显降低，主要原因是　 　。
22．（2025高二下·盐城期中）苏州太湖国家湿地公园是苏州人工湿地的典型代表，它西枕太湖，不仅是众多珍稀鸟类的家园，还在城市污水净化方面肩负重任。图1是该湿地生态公园处理城市污水的示意图，其中甲、乙、丙代表湿地生态系统的三种成分；图2是该湿地中部分生物之间的能量流动关系，字母表示各能量流向的能量值；图3为该地的河流污水净化系统示意图，污染的河水依次流经厌氧池、氧化塘、植物床等水净化系统。回答下列问题：
（1）据图1分析，该湿地生态系统的主要成分是　 　（选填“甲”、“乙”或“丙”），碳元素从乙→丙的传递形式是　 　。
（2）图2中X表示　 　，草鱼用于生长、发育和繁殖的能量最准确的表示为　 　（用图中字母表示）。
（3）苏州的河流是城市的脉络，而污水净化至关重要。据图3分析，流经该污水净化系统的总能量为　 　。在厌氧池处理过程中，污水中的有机物经多种微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、硫化氢和氨等物质，这些微生物大多属于生态系统组成成分中的　 　。
（4）氧化塘岸边、浅水区与中央深水区中生物分布的差异体现了群落的　 　（填“垂直”或“水平”）结构。从种间关系角度分析，氧化塘后部种植挺水植物可有效防治水华，原因是　 　。
（5）氧化塘和植物床中的某些植物能向水中分泌萜类化合物等，抑制浮游藻类的生长，这一现象体现了生态系统的信息传递能够　 　。
（6）在污水处理过程中要控制进水口的污水流入速度，有利于　 　，从而使出水口处的水质达到排放要求。
23．（2025高二下·盐城期中）紫杉醇是红豆杉属植物产生的次生代谢产物，能促进微管聚合并使之稳定，从而阻碍肿瘤细胞的分裂直至死亡，目前在临床上已经广泛用于乳腺瘤等的治疗。科研小组设计了如图所示的实验流程：
（1）①为　 　过程，　 　是启动①②过程的关键激素。胚状体中出现不同类型细胞的根本原因是　 　。
（2）下图是某生物兴趣小组设计的植物细胞悬浮培养装置，请同学们评议，下列评议合理的有_______
A．实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织。制备悬浮细胞
B．装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管
C．装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液
D．细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备
（3）悬浮培养时发现，即使营养条件充足，红豆杉细胞悬浮培养一段时间也会停止增殖，结合材料分析其原因可能是　 　。
（4）生物科研小组为探究不同浓度紫杉醇的抑癌效果，进行如下实验，请完成下表。
实验目的 实验操作
制备药剂 取适量紫杉醇溶于DMSO溶剂中制成母液，并进行梯度稀释。
供给乳腺癌细胞存活必需的营养等条件，同时防止培养过程中①　 　 用蒸馏水、无机盐、葡萄糖、氨基酸及促生长因子等制备合成培养基，还需添加适量的②　 　等天然成分、同时要添加适量的青霉素、链霉素。
乳腺癌细胞培养 将培养瓶置于37℃恒温培养箱中培养24小时，水平晃动培养瓶，使③　 　，再继续培养48小时。
实验分组处理 取2～5号培养皿，分别加入④　 　，1号培养皿中加入⑤　 　。置于培养箱中继续培养。
检测结果 24h后检测各培养皿中乳腺癌细胞的存活率。
24．（2025高二下·盐城期中）质膜内在蛋白ZmPIPI；1（以下简称Z1） 是植物运输水分和CO2等物质的主要通道。为了研究干旱胁迫下Z1基因在玉米中的表达和调控情况（图1表示已知其中一条链的碱基序列），科研人员建构含有Z1基因的超表达载体（图2表示该载体的T-DNA序列），培育出了 Z1超表达植株。请回答下列问题。
（1）获取玉米Z1基因时，需要先从玉米叶片细胞中提取　 　，再通过　 　过程获得cDNA，进而通过PCR扩增Z1基因。PCR操作时，通常选择下列　 　组合作为引物对。
A和
B.和
C.和
D.和
（2）根据基因表达载体的结构组成分析，图2中的 Ubiquitin和P35S是　 　，其功能是　 　。
（3）为检测Z1基因是否导入玉米细胞，可采用PCR技术对转基因玉米株系进行检测，并对PCR产物用电泳技术来鉴定。双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖凝胶电泳中移动速率越　 　。由图3电泳结果可知，　 　号玉米株系含有目的基因。
注：1-5表示独立的转基因玉米株系，MK表示DNA分子量标准，PC表示含目的基因的质粒，WT表示野生型玉米
（4）为探究Z1转基因玉米的抗旱能力，对野生型玉米株系（WT株系）和Z1转基因玉米（Oe1-3株系）进行干旱处理后测定其地上部分的鲜重，分别计算其相对于正常条件下生长的野生型植株的地上部分生物量，结果如图4所示。图示结果说明　 　。
（5）为进一步探究Z1基因在分子及细胞水平的作用机制，研究人员将Z1基因与绿色荧光蛋白基因连接到同一载体上并导入玉米细胞，发现绿色荧光分布在细胞膜上；在图2的Ubiquitin下游连接GUS基因（表达产物可水解底物呈蓝色），发现蓝色主要分布在叶肉细胞中。请结合Z1蛋白的表达推测其作用机制是　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、能量过剩时胰岛素信号通路促进脂肪合成、储存能量属于第一阶段的反应，第二阶段为机体出现胰岛素抵抗，并非促进脂肪合成，A错误；
B、胰岛素抵抗是机体对胰岛素的敏感性降低，其可能原因是胰岛素受体含量减少或受体敏感性下降，而不是胰岛素受体含量增加，B错误；
C、正常人进食后血糖升高，下丘脑通过副交感神经支配胰岛B细胞分泌胰岛素，胰岛素分泌增加与副交感神经兴奋有关，C错误；
D、高糖高脂食物摄入过多会造成机体能量过剩，逐步引发胰岛素抵抗、胰岛B细胞衰竭，最终诱发Ⅱ型糖尿病，控制高糖高脂食物摄入有助于维持能量平衡，预防Ⅱ型糖尿病，D正确。
故答案为：D。
【分析】胰岛素是胰岛B细胞分泌的降血糖激素，能够促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，还能促进葡萄糖转化为脂肪等非糖物质。进食后血糖浓度升高，会通过副交感神经调节促进胰岛素的分泌。胰岛素抵抗指组织细胞对胰岛素的敏感性下降，使得胰岛素调节血糖的效率降低，长期能量过剩会引发胰岛素抵抗，还会造成胰岛B细胞功能衰竭，进而引发Ⅱ型糖尿病。保持合理的饮食习惯，减少高糖高脂食物的摄入，能够维持机体能量平衡，降低Ⅱ型糖尿病的发生风险。
2．【答案】A
【知识点】非特异性免疫；体液免疫
【解析】【解答】A、细胞甲为B细胞或记忆B细胞，细胞乙为浆细胞，浆细胞不具备识别抗原的能力，无法接受抗原刺激；细胞丙为吞噬细胞，可识别抗原。因此并非细胞甲、乙、丙都能接受抗原刺激，A错误；
B、人体第一道防线由皮肤和黏膜及其分泌物构成，细胞丙为吞噬细胞，参与第二道防线（非特异性免疫）和第三道防线（特异性免疫），不参与第一道防线，B正确；
C、细胞乙为浆细胞，主要功能是分泌抗体，高尔基体更发达；细胞丙为吞噬细胞，主要功能是吞噬消化抗原-抗体复合物，溶酶体更发达，高尔基体不发达，C正确；
D、细胞丙消化抗原-抗体复合物后，部分产物（如无用的代谢废物）不可被细胞利用，会被排出体外，D正确。
故答案为：A。
【分析】免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质，免疫细胞包括淋巴细胞和吞噬细胞等，B细胞可增殖分化为浆细胞和记忆细胞，浆细胞能分泌抗体但不能识别抗原，吞噬细胞能识别、吞噬和处理抗原，参与非特异性免疫和特异性免疫。人体三道防线中，第一道防线是皮肤和黏膜，第二道防线是体液中的杀菌物质和吞噬细胞，第三道防线是特异性免疫。溶酶体含有多种水解酶，与细胞内消化有关；高尔基体与分泌蛋白的加工、分泌有关。
3．【答案】C
【知识点】动物激素的调节；稳态的调节机制；免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】A、细胞代谢的主要场所是细胞质基质，内环境是细胞生活的液体环境，并非细胞代谢的主要场所；机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络，A错误；
B、调节网络中的信号分子（如激素、细胞因子、神经递质等）需与受体结合才能发挥作用，但受体不一定是细胞膜上的糖蛋白，如性激素的受体位于细胞内，部分受体也可为糖脂，因此并非所有信号分子都需要与细胞膜上的糖蛋白接触，B错误；
C、免疫系统的免疫监视功能是指识别和清除体内突变的细胞，防止肿瘤发生，C正确；
D、D可表示甲状腺激素，甲状腺激素能影响神经系统的发育和功能，分泌不足会使神经系统的兴奋性降低；肾上腺素主要参与应急反应，不影响神经系统的发育，D错误。
故答案为：C。
【分析】内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介，细胞质基质是细胞代谢的主要场所。内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络，该网络依赖信号分子（神经递质、激素、细胞因子等）传递信息，信号分子需与特异性受体结合才能发挥作用，受体可位于细胞膜上或细胞内。免疫系统具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大功能，其中免疫监视功能可识别并清除体内突变细胞，防止肿瘤发生。甲状腺激素可促进神经系统的发育和提高神经系统的兴奋性，肾上腺素主要参与机体的应急反应，调节心跳、呼吸等生理活动。
4．【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；其他植物激素的种类和作用；环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制植物激素的合成，最终调控植物的生长发育，A正确；
B、生长素属于信息分子，只传递调节代谢的信息，不直接参与细胞代谢过程，通过调节细胞代谢来影响植物生长，B错误；
C、光既能为植物光合作用提供能量，也能作为信号分子，通过相关受体调控植物的生长与发育，C正确；
D、持续干热会使脱落酸分解减少，脱落酸对种子休眠的抑制作用解除，再遇大雨提供适宜水分，种子易在穗上发芽，D正确。
故答案为：B。
【分析】基因可以通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状，植物激素的合成过程受基因的调控。植物激素是对植物生长发育起调节作用的信息分子，不直接参与细胞内的代谢活动。光可以作为能源物质为植物供能，也可以作为信号调控植物的生长发育。脱落酸能够抑制种子的萌发，维持种子的休眠状态，脱落酸含量减少会解除种子的休眠。
5．【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法；探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化；土壤中动物类群丰富度的研究
【解析】【解答】A、调查植物种群密度时，蔓生或丛生的单子叶植物难以从地上部分辨别个体数目，不宜作为调查对象，调查时需选择个体易区分的植物且做到随机取样，A错误；
B、调查培养液中酵母菌种群数量变化应采用抽样检测法，五点取样法是样方法中针对植物的取样方式，B错误；
C、标记重捕法计算种群数量时，标记物脱落会使重捕个体中被标记的数量减少，最终导致调查结果比实际值偏大，C正确；
D、土壤小动物具有避光、避高温、趋湿的习性，诱虫器需使用热光源采集，冷光源无法达到采集效果，D错误。
故答案为：C。
【分析】调查植物种群密度常用样方法，选择调查对象时需选取个体数量易辨别的植物，取样时要做到随机取样，常用的取样方法有五点取样法和等距取样法。调查培养液中酵母菌的种群数量采用抽样检测法，利用血细胞计数板进行计数。标记重捕法调查动物种群密度的结果受标记物影响，标记物脱落会导致估算数值偏大。调查土壤小动物类群丰富度时，依据小动物避光、避高温、趋湿的特点，使用带有热光源的诱虫器采集小动物。
6．【答案】B
【知识点】种间关系；当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、a代表杂草R可利用的养分范围，a越大，杂草R可利用的养分资源越广，个体间对该养分的竞争越弱；a越小，可利用资源越少，竞争越激烈，A错误；
B、生态位重叠程度越大，物种间竞争越激烈，大豆与杂草R的生态位重叠区域c小于大豆与杂草S的重叠区域d，因此二者竞争程度较弱，B正确；
C、环境变化会影响物种对资源的利用范围，进而改变杂草R、大豆、杂草S的生态位，因此a、b、d的大小都会随环境变化而变化，C错误；
D、当c为0时，大豆和杂草R的养分生态位无重叠，说明二者生态位发生了分化，竞争强度降为零，D错误。
故答案为：B。
【分析】生态位是群落中某个物种在时间和空间上的位置及其与其他相关物种之间的功能关系，包含物种利用资源的范围等内容。物种间生态位重叠程度可反映竞争强度，重叠程度越大，竞争越激烈。环境变化会导致物种的生态位发生改变，生态位分化是物种间生态位重叠减少的过程，能够降低物种间的竞争强度。
7．【答案】C
【知识点】生态系统的结构；生态系统的稳定性；生态工程的实例分析
【解析】【解答】A、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构（食物链、食物网），并非由所有生物及非生物的物质和能量组成，A错误；
B、鸡、鸭、鱼等消费者可加快生态系统的物质循环，但生态系统中能量只能单向流动、逐级递减，无法循环利用，B错误；
C、“鸡+鸭+鱼+菜”的立体种养模式提高了资源和能量利用率，减少了资源消耗与环境压力，有利于减小生态足迹，C正确；
D、生态系统的自我调节能力存在一定限度，向鱼塘大量排放鸡粪便会超出其调节能力，破坏鱼塘生态系统的稳定性，D错误。
故答案为：C。
【分析】生态系统的结构包括组成成分和营养结构，组成成分包含生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量，营养结构由食物链和食物网构成。消费者能够促进生态系统的物质循环，生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，能量不能循环利用。生态足迹代表维持生存所需的生产资源和吸纳废物的土地水域面积，优化的生态模式可降低生态足迹。生态系统的自我调节能力是有限的，超过限度会导致生态系统的稳定性被破坏。
8．【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养；微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、稀释涂布平板法可获得单菌落，不同微生物的菌落形态、颜色、大小等特征存在差异，通过观察菌落特征可判断发酵过程中是否发生杂菌污染，A正确；
B、谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，发酵初期控制pH为7.0利于菌体增殖；谷氨酰胺合成酶的最适pH为5.6，后期调pH为5.6可提高该酶活性，促进L-谷氨酸转化为L-谷氨酰胺，有利于提高产量，B正确；
C、谷氨酸脱氢酶可催化α-酮戊二酸生成L-谷氨酸，提高其活性利于L-谷氨酰胺的前体积累；但谷氨酸合成酶会催化L-谷氨酰胺逆向转化为L-谷氨酸，提高其活性会降低L-谷氨酰胺产量，C错误；
D、L-谷氨酰胺是发酵代谢产物，发酵结束后需通过提取、分离和纯化等措施才能获得产品，D正确。
故答案为：C。
【分析】微生物发酵生产产物的流程包括菌种扩大培养、发酵条件控制和产物分离纯化等环节。酶的活性受pH等环境因素影响，不同酶具有不同的最适pH，可通过调节环境pH影响酶活性进而调控代谢产物积累。不同微生物的菌落特征存在差异，可作为微生物鉴定和杂菌污染检测的依据。代谢途径中不同酶的催化方向不同，逆向催化酶的活性增强会导致目标产物积累量减少。
9．【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养；培养基的制备；其他微生物的分离与计数；微生物的培养与应用综合
【解析】【解答】A、配制微生物培养用的固体培养基时，操作流程为计算、称量、溶化、调整pH、分装、灭菌、倒平板，因此需要先调整到适宜的pH，再进行灭菌操作，A正确；
B、利用稀释涂布平板法计算样品中的细菌数时，公式为（三个平板菌落数的平均值÷接种的菌液体积）×稀释倍数，本题中接种的菌液体积为0.1mL，因此需要将三个培养皿菌落数的平均值除以0.1，再乘以稀释倍数，才能得到样品中的细菌数，选项中遗漏了该换算步骤，B错误；
C、图2为稀释涂布平板法的接种结果，该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，原因是当两个或多个活菌连在一起时，平板上观察到的仅为一个菌落，因此统计值低于实际值，C正确；
D、微生物计数时，为保证结果准确，应选择菌落数在30~300之间的平板进行计数，图2所示平板中，a的菌落数过多，c的菌落数过少，二者的计数结果均不适合用于计算样品中的细菌数，D正确。
故答案为：B。
【分析】稀释涂布平板法是微生物分离和计数的常用方法，其原理是通过梯度稀释将菌液中的微生物分散成单个细胞，涂布到固体培养基表面后，单个细胞可形成单菌落，通过统计单菌落数计算样品中的活菌数。配制固体培养基时，需先调整pH再灭菌，避免灭菌后调pH引入杂菌污染。利用稀释涂布平板法计数时，需选择菌落数在30~300之间的平板，取多个平板的平均值进行计算，同时需结合接种体积和稀释倍数换算样品中的细菌数，由于多个细菌连在一起时仅形成一个菌落，统计的菌落数会低于实际活菌数。
10．【答案】A
【知识点】植物组织培养的过程；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、植物组织培养时，外植体（下胚轴切段）需先经流水冲洗，再用酒精消毒30s，无菌水清洗后用次氯酸钠处理，最后无菌水清洗，即依次用酒精和次氯酸钠进行消毒处理，A正确；
B、过程①是下胚轴切段形成愈伤组织，属于细胞脱分化；过程②是愈伤组织的分割扩大培养，未发生再分化，再分化是愈伤组织形成胚状体或丛芽的过程，B错误；
C、无毒幼苗是通过无毒下胚轴培养获得，其本身不携带病毒，但不具备抵抗病毒侵染的能力，C错误；
D、工厂化细胞培养是通过增殖大量细胞来提高生物碱的总产量，单个细胞中次生代谢物（生物碱）的产量并未提高，D错误。
故答案为：A。
【分析】植物组织培养的核心过程包括脱分化和再分化，脱分化是外植体形成愈伤组织，再分化是愈伤组织形成胚状体或丛芽；外植体消毒需依次用酒精和次氯酸钠处理，以保证无菌环境；脱毒苗是利用无毒的植物分生组织（如茎尖、下胚轴）培养获得，仅自身不携带病毒，不具备抗病毒能力；细胞产物的工厂化生产是通过扩大培养细胞数量来提高产物总量，单个细胞的产物产量不变。
11．【答案】B
【知识点】细胞膜的结构特点；动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、iPS细胞即诱导多能干细胞，除了通过小分子化合物诱导体细胞重编程的方法外，还可以通过载体将特定诱导基因导入细胞，或直接将特定蛋白导入细胞来诱导形成iPS细胞，A正确；
B、过程②为卵母细胞去核，用于核移植的受体细胞应选用处于MⅡ期的卵母细胞，该时期卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质，而非MⅠ期的卵母细胞，可通过显微操作法去除卵母细胞的细胞核，B错误；
C、过程③为iPS细胞与去核卵母细胞融合形成重构胚，常用电融合法诱导细胞融合，细胞融合的结构基础是细胞膜具有一定的流动性，该过程体现了这一结构特点，C正确；
D、Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，可催化组蛋白去甲基化，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，可抑制组蛋白脱乙酰、维持组蛋白乙酰化状态，二者均用于处理重构胚以促进其发育，说明组蛋白的乙酰化或去甲基化有利于重构胚的发育，D正确。
故答案为：B。
【分析】体细胞核移植技术中，需选用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞作为受体细胞，该时期卵母细胞细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质，通过显微操作去除细胞核后，可将体细胞核注入其中形成重构胚。细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性，电融合是诱导动物细胞融合的常用方法之一。表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，组蛋白的甲基化、乙酰化等修饰属于表观遗传调控，会影响基因的表达，组蛋白的乙酰化、去甲基化通常可促进基因的表达，有利于重构胚的发育。
12．【答案】C
【知识点】动物胚胎发育的过程；胚胎移植
【解析】【解答】A、卵裂期胚胎内的细胞进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，甚至略有缩小，A错误；
B、胚胎移植前用促性腺激素处理供体是为了使其超数排卵，对供体和受体进行同期发情处理需使用孕激素等激素，使二者生理状态相近，B错误；
C、采集的精子需在人工配制的获能液中完成获能才能参与受精，获能液的常见成分有Ca2+载体、肝素等，C正确；
D、受精卵发育为桑葚胚以及囊胚早期均在透明带内完成，囊胚进一步扩大会导致透明带破裂，胚胎伸展出来即孵化，是囊胚阶段发生孵化，D错误。
故答案为：C。
【分析】卵裂期细胞进行有丝分裂，细胞数量增加，胚胎总体积基本不变或略有减小。胚胎移植时需要对供体进行超数排卵处理，使用促性腺激素，对供体和受体进行同期发情处理使用孕激素等激素，保证供体和受体的生理状态一致。采集到的精子需要进行获能处理才能完成受精作用，常用的获能液含有钙离子载体、肝素等物质。哺乳动物早期胚胎发育依次经历卵裂期、桑葚胚、囊胚、原肠胚阶段，桑葚胚和囊胚早期在透明带内发育，囊胚期会发生透明带破裂的孵化过程。
13．【答案】A
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、限制酶和其他酶一样具有专一性，只能识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列，A正确；
B、质粒是存在于细菌、酵母菌等微生物细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子，并非只存在于细菌中，B错误；
C、用限制酶酶切获得一个外源基因时，两个切口会断开4个磷酸二酯键，C错误；
D、DNA连接酶可以连接互补黏性末端或平末端的DNA片段，并非只能连接同种限制酶切开的片段，D错误。
故答案为：A。
【分析】限制酶具有专一性，能够识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割磷酸二酯键。质粒是基因工程常用的运载体，广泛存在于细菌、酵母菌等微生物的细胞质中，属于小型环状双链DNA分子。限制酶切割DNA时，每一个切口会断开双链上的两个磷酸二酯键。DNA连接酶的作用是催化形成磷酸二酯键，只要DNA片段的末端互补，就可以被DNA连接酶连接。
14．【答案】B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、PCR技术中DNA子链沿5'→3'方向延伸，引物需结合在模板链的3'端。结合图示DNA链的方向，蛛丝蛋白基因的引物应结合在2、3部位，而非1、4部位，A错误；
B、1个蛛丝蛋白基因（含2条模板链）经4次PCR扩增，共得到24=16个DNA分子、32条核苷酸链。其中原始模板链2条无需引物，剩余30条新链各需1个引物，共消耗引物30个，B正确；
C、PCR扩增的DNA进行电泳时，核酸染料需在电泳前加入凝胶/样品中，或电泳后对凝胶进行染色处理，才能在紫外灯下观察条带，并非电泳后直接加入染料观察，C错误；
D、粗提取DNA时，玻璃棒充分搅拌会导致DNA断裂，无法获得更多白色丝状物，需缓慢搅拌，D错误。
故答案为：B。
【分析】PCR技术基于DNA半保留复制原理，通过热循环实现体外DNA扩增，引物需与模板链3'端结合以启动子链延伸。DNA粗提取时需避免剧烈操作以防DNA断裂，电泳检测核酸时需通过核酸染料染色才能观察到条带。
15．【答案】B
【知识点】基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、农杆菌Ti质粒上的T-DNA可转移至植物受体细胞，并整合到受体细胞的染色体DNA上，因此只有将目的基因插入质粒的T-DNA区域，才能随T-DNA整合到植物受体细胞的染色体DNA中，A正确；
B、构建重组质粒时，需选用两种不同限制酶切割目的基因和质粒，以防止自身环化和反向连接，同时需保证目的基因完整、质粒复制起点不被破坏、至少保留一个标记基因用于筛选。BamHⅠ的酶切位点位于目的基因内部，不能选用；Tth111Ⅰ的酶切位点位于质粒的新霉素抗性基因内，且靠近复制起点，若选用EcoRⅠ和Tth111Ⅰ，会破坏新霉素抗性基因，还可能切除复制起点，导致质粒无法复制，因此不能选用该组合，最好选用EcoRⅠ和PstⅠ，B错误；
C、选用EcoRⅠ和PstⅠ切割质粒时，PstⅠ的酶切位点位于氨苄青霉素抗性基因（ampr）内部，会破坏ampr，而新霉素抗性基因（neor）保持完整，因此成功导入重组质粒的细胞会表现为不抗氨苄青霉素、抗新霉素的性状，C正确；
D、核酸分子杂交技术可利用标记的目的基因作为探针，与受体细胞中的mRNA进行杂交，从而检测目的基因是否成功转录，D正确。
故答案为：B。
【分析】农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法，Ti质粒上的T-DNA可转移并整合到植物细胞的染色体DNA上，是该方法的核心原理。构建基因表达载体时，限制酶的选择需遵循不破坏目的基因、不破坏载体复制起点、保留标记基因的原则，常用两种不同限制酶避免自身环化。标记基因可用于筛选含重组质粒的受体细胞，抗生素抗性基因是常用的标记基因。目的基因的分子水平检测包括DNA分子杂交检测插入、核酸分子杂交检测转录、抗原-抗体杂交检测翻译，其中核酸分子杂交技术可用于检测目的基因的转录情况。
16．【答案】C,D
【知识点】神经冲动的产生和传导；水盐平衡调节
【解析】【解答】A、肠嗜铬细胞释放的5-羟色胺（5-HT）通过组织液扩散，与迷走神经感觉末梢的特异性受体结合，引起感觉末梢产生兴奋，A正确；
B、人可以忍住不呕吐，说明脑干中的呕吐中枢（低级中枢）受大脑皮层（高级中枢）的调控，体现了神经系统的分级调节，B正确；
C、“恶心”情绪是在大脑皮层产生的，并非脑干的“厌恶中枢”；且呕吐反应是由脑干孤束核激活呕吐中枢后，通过传出神经引发的，并非“厌恶中枢”直接引发，C错误；
D、剧烈呕吐会导致电解质紊乱，机体主要通过抗利尿激素促进肾小管和集合管重吸收水，以降低细胞外液渗透压；醛固酮的作用是保钠排钾，维持水盐平衡，不能直接降低细胞外液渗透压，D错误。
故答案为：CD。
【分析】神经调节中，低级中枢（如脑干）受高级中枢（大脑皮层）调控，体现分级调节；情绪、感觉等均在大脑皮层产生。水盐平衡调节中，抗利尿激素主要调节渗透压，醛固酮主要调节钠钾平衡。5-羟色胺作为信号分子，通过组织液作用于迷走神经末梢，完成肠道到大脑的信号传递。
17．【答案】A,B,C
【知识点】生态农业工程；生态系统的能量流动；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、输入该生态系统的总能量包括蔬菜通过①光合作用固定的太阳能，以及人工投入适量饲料中的化学能，并非仅①过程固定的太阳能，A错误；
B、第一营养级（蔬菜）传递给分解者的能量包括⑤残枝败叶中的能量，以及畜禽粪便中属于蔬菜的能量（畜禽粪便中的能量是第一营养级未被利用的部分，最终流向分解者），因此第一营养级传递给分解者的总能量大于⑤，B错误；
C、②过程中，蔬菜向畜禽传递碳的形式是有机物，③过程中，畜禽向蔬菜传递碳的形式是CO2（无机物），并非都是有机物，C错误；
D、控制蔬菜温室与畜禽舍的面积比，可使二者间的物质、能量交换更高效，利于资源充分利用，D正确。
故答案为：ABC。
【分析】生态系统的能量输入包括生产者固定的太阳能和人工输入的有机物中的化学能；第一营养级流向分解者的能量包括自身残体和下一营养级粪便中未同化的能量；碳元素在生物群落内部以有机物形式传递，在生物群落与无机环境之间以CO2形式传递；生态农业需协调各组分比例，实现物质循环和能量多级利用。
18．【答案】A,B
【知识点】发酵工程的基本环节；发酵工程的应用
【解析】【解答】A、发酵工程的流程包含菌种选育、扩大培养、发酵、产品分离提纯等环节，其中发酵罐内的发酵过程是中心环节，菌种选育和扩大培养属于前期准备阶段，并非中心环节，A错误；
B、单细胞蛋白是通过发酵生产得到的微生物菌体本身，并非从酵母细胞内提取获得，直接收获酵母菌体即可得到单细胞蛋白，B错误；
C、啤酒工业化生产中，主发酵阶段酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，后发酵阶段主要完善啤酒风味、完成澄清等，酒精主要在主发酵阶段生成，C正确；
D、传统发酵技术大多利用天然混合菌种，发酵工程采用单一纯种菌种，二者主要区别为菌种是否单一，同时在发酵规模、条件精准控制上也存在差异，D正确。
故答案为：AB。
【分析】发酵工程的中心环节是发酵过程，单细胞蛋白是微生物菌体；啤酒酒精主要在主发酵阶段产生；发酵工程与传统发酵的核心区别是菌种纯度，传统发酵为混合菌种，发酵工程为纯种发酵。
19．【答案】C,D
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、使用Ca2+处理农杆菌可使其处于感受态，利于多基因表达载体的导入，A正确；
B、T-DNA上携带潮霉素抗性基因，卡那霉素抗性基因位于T-DNA外，不会整合到棉花细胞染色体中，因此应选用含潮霉素的培养基筛选转化的棉花细胞，B正确；
C、OsGLO1与EcCAT的启动子方向相反，转录时RNA聚合酶结合启动子并沿不同方向延伸，因此二者以DNA的不同单链为模板，C错误；
D、四个基因随T-DNA整合到棉花细胞核DNA中，转录在细胞核内进行，翻译在细胞质中进行，叶绿体转运肽仅引导合成的蛋白质进入叶绿体，并非在叶绿体内转录、翻译，D错误。
故答案为：CD。
【分析】农杆菌转化法中，Ca2+处理农杆菌可制备感受态细胞，便于外源DNA导入；T-DNA会携带其上的抗性基因整合到植物细胞染色体，可据此筛选转化细胞；启动子方向决定基因转录的模板链方向；核基因的转录、翻译分别在细胞核和细胞质中完成，叶绿体转运肽仅介导蛋白质的叶绿体定位。
20．【答案】（1）升高；传出神经；肾上腺髓质
（2）下丘脑；分级
（3）细胞内；转录/表达；抗衡/拮抗
（4）C；D
（5）A；B；C；D
【知识点】激素调节的特点；神经系统的基本结构；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 遭遇危险时，交感神经兴奋会促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素，这类激素作用于心血管系统，使心跳加快、心肌收缩力增强，进而导致血压升高，同时使肌肉血管舒张，血流量增加，为肌肉提供更多氧气和能量，帮助机体快速应对紧急状况。从反射弧的结构来看，反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器，交感神经负责将神经中枢的指令传递到效应器（肾上腺髓质），因此属于传出神经。交感神经纤维末梢与肾上腺髓质细胞之间形成突触结构，通过释放神经递质传递信号，调控肾上腺髓质的分泌活动。
(2) 促肾上腺皮质激素释放激素由下丘脑的神经分泌细胞合成并分泌，危险引起的神经冲动会传导至下丘脑，刺激该部位的神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素。该激素通过血液运输作用于腺垂体，促进腺垂体分泌促肾上腺皮质激素，促肾上腺皮质激素进一步作用于肾上腺皮质，最终促进糖皮质激素的分泌和释放，这一过程通过下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴逐层调控，体现了糖皮质激素分泌的分级调节特点，即上级内分泌腺分泌的激素调控下级内分泌腺的激素分泌，逐级放大调节效应。
(3) 糖皮质激素属于小分子脂溶性物质，可通过自由扩散穿过细胞膜进入靶细胞内部，因此其受体位于细胞内。糖皮质激素与细胞内受体结合后形成的复合物，会转移到细胞核内，与DNA上的特定调控序列结合，进而调控相关基因的转录过程，最终影响蛋白质的合成，实现对细胞生理活动的调节。在血糖调节方面，胰岛素可促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖以降低血糖，而糖皮质激素可促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖以升高血糖，二者在血糖调节中表现为拮抗作用，共同维持血糖浓度的相对稳定。
(4)A、激素和神经递质都是细胞间传递信息的信号分子，可分别通过体液运输和突触传递的方式作用于靶细胞，调节其生理活动，A正确；
B、激素和神经递质都需要与靶细胞上的特异性受体结合才能发挥作用，受体的存在保证了调节的特异性，B正确；
C、激素需要通过血液循环运输到全身各处，作用于特定的靶细胞或靶器官，而神经递质由突触前神经元释放后，通过突触间隙的组织液扩散至突触后膜的靶细胞，无需随血液流动运输，C错误；
D、激素发挥作用后会被相应的酶分解灭活，神经递质作用于突触后膜后，可被突触间隙中的酶分解或被突触前神经元回收再利用，D错误。
故答案为：CD。
(5)A、长期较大剂量使用外源性糖皮质激素，会使体内糖皮质激素浓度升高，通过负反馈调节抑制下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素和腺垂体分泌促肾上腺皮质激素，导致自身促肾上腺皮质激素分泌减少，肾上腺皮质因缺乏促肾上腺皮质激素的刺激而逐渐萎缩，A合理；
B、长期使用外源性糖皮质激素后，肾上腺皮质功能受到抑制，自身分泌糖皮质激素的能力减弱，若立即停药，外源性糖皮质激素突然中断，而自身分泌尚未恢复，会导致体内糖皮质激素水平急剧下降，出现糖皮质激素不足的症状，B合理；
C、促肾上腺皮质激素的作用是促进肾上腺皮质的生长和糖皮质激素的分泌，停药前适量使用促肾上腺皮质激素，可刺激肾上腺皮质恢复分泌功能，避免突然停药后糖皮质激素水平骤降，C合理；
D、逐渐减量用药可以缓慢降低体内外源性糖皮质激素的浓度，同时给下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴足够的时间恢复功能，使肾上腺皮质逐渐恢复自身糖皮质激素的分泌，避免因突然停药导致的激素水平紊乱，D合理。
故答案为：ABCD。
【分析】自主神经系统包括交感神经和副交感神经，交感神经兴奋可使机体处于应激状态。突触是神经元之间或神经元与效应器细胞之间传递信号的结构，由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成。下丘脑是内分泌调节的中枢，可分泌促激素释放激素，调控垂体的分泌活动，垂体分泌促激素调控靶腺体的激素分泌，形成分级调节。激素和神经递质均为信号分子，作用后会被灭活或回收，避免持续作用。血糖调节中，胰岛素降低血糖，胰高血糖素、糖皮质激素等升高血糖，二者相互拮抗，维持血糖稳定。负反馈调节可使激素水平维持相对稳定。
（1）遭遇危险时，交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素，引起心跳加快、呼吸加深、血压升高、肌肉血流量增加等生理效应，有助于机体做出快速反应，该调节方式属于神经-体液调节。从反射弧的组成来看，交感神经属于传出神经。交感神经纤维末梢与所支配的肾上腺髓质之间形成突触，支配肾上腺髓质的分泌。
（2）促肾上腺皮质激素释放激素由下丘脑分泌，因此危险引起的神经冲动还能传到下丘脑，使其分泌促肾上腺皮质激素释放激素，该激素作用于腺垂体，促进腺垂体分泌促肾上腺皮质激素，作用于肾上腺皮质，使肾上腺皮质分泌糖皮质激素，最终促进糖皮质激素水平上升，该过程中存在下丘脑-垂体-靶腺体轴，体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点。
（3）糖皮质激素属于小分子脂溶性物质，进入细胞后与受体结合，产生的复合物与DNA特定位点结合，从而影响相关基因的转录。胰岛素具有降血糖的作用，糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用，因此在血糖浓度调节方面与胰岛素具有相抗衡作用。
（4）A、激素和神经递质都可作为信号分子，对相应的作用对象做出调节，A正确；
B、激素和神经递质都与相关受体结合，调节靶细胞相关的生理活动，B正确；
C、激素随血液流传送到靶细胞，神经递质通过突触间隙的组织液到达靶细胞，C错误；
D、激素发挥完作用后会立即被灭活，神经递质作用完可被分解或回收，D错误。
故选CD。
（5）A、长期较大剂量用药，体内糖皮质激素的浓度很高，可通过负反馈调节导致自身激素合成减少，如促肾上腺皮质激素减少，可引起肾上腺皮质萎缩，A正确；
B、由于长期较大剂量使用糖皮质激素，自身促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素减少，肾上腺皮质功能较弱，自身分泌糖皮质激素不足，立即停药会导致体内糖皮质激素不足，B正确；
C、由于体内促肾上腺皮质激素水平较低，停药前可适量使用促肾上腺皮质激素，以促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素，C正确；
D、为了避免血中糖皮质激素水平的突然降低，逐渐减量用药以促使自身肾上腺皮质功能的恢复，D正确。
故选ABCD。
21．【答案】（1）蛋白质或色素蛋白复合体；分生组织；空间结构
（2）植物叶片中的叶绿素吸收红光；非活化态（或Pr）；减弱；协同
（3）有利于植物吸收更多的光照，以适应环境的变化；叶片将更多的有机物供给下胚轴及茎秆等的伸长，转移至种子内的有机物减少
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】(1) 光敏色素是一类蛋白质（或色素-蛋白复合体），这类分子在分生组织的细胞内含量较为丰富，可感受光信号。不同光照条件（如红光、远红光）会引起光敏色素的空间结构发生改变，使其在非活化态（Pr）和活化态（Pfr）之间转换，这种结构变化的信息会通过细胞内的信息传递系统传导到细胞核，调控特定基因的表达，最终使植物表现出相应的生物学效应。
(2) 植物叶片中的叶绿素等光合色素主要吸收红光，对远红光的吸收极少，因此当自然光被植物滤过后，红光的比例显著降低，远红光比例相对升高，导致红光（R）/远红光（FR）的值下降。发生荫蔽胁迫时，环境中远红光占比高，会促使活化态光敏色素（Pfr）向非活化态（Pr）转化，因此低位植物体内的光敏色素主要以非活化态（Pr）形式存在。活化态光敏色素（Pfr）会抑制光敏色素互作因子（PIFs）的作用，当Pr占主导时，这种抑制作用会减弱，使PIFs能更有效地发挥调控作用，进而促进多种激素的合成与作用。从图中可知，赤霉素、乙烯、油菜素内酯均通过不同途径促进生长素的合成或作用，最终共同促进下胚轴和茎秆的伸长，因此这四种激素在调控下胚轴和茎秆伸长方面具有协同作用。
(3) 荫蔽胁迫下，幼苗下胚轴显著伸长，可使植株长高，更易获取上方的光照资源，从而适应弱光环境，保障光合作用的进行。玉米-大豆间作时，玉米对大豆的遮阴使大豆处于荫蔽胁迫下，一方面，植株为了争夺光照，会将更多的有机物分配给下胚轴和茎秆的伸长生长，导致向种子（繁殖器官）运输的有机物减少；另一方面，遮阴使大豆接收的光照不足，光合作用强度降低，合成的有机物总量减少，最终导致大豆产量明显降低。
【分析】植物光敏色素是一类色素-蛋白复合体，能够感受光信号，通过自身空间结构的变化将光信号传递至细胞核，调控相关基因的表达，进而调节植物的生长发育。植物激素并非孤立发挥作用，而是通过协同或拮抗等相互作用共同调节植物的生命活动。植物对环境胁迫的适应是基因、激素和环境因素共同作用的结果，有机物在不同器官间的分配会影响植物的生长和繁殖。光合色素对不同光质的吸收存在差异，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对远红光吸收较少，这会改变环境中的光质比例，进而影响植物的光信号感受和生长发育。植物的生长发育过程是基因选择性表达的结果，同时激素、环境信号等会对基因表达进行调控，使植物适应环境变化。
（1）光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体），在分生组织的细胞内比较丰富。光照调控植物生长发育的反应机制：不同的光照条件→光敏色素被激活，（空间）结构发生变化→信号经过信息传递系统传导到细胞核内→细胞核内特定基因的转录变化（表达）→转录形成RNA→蛋白质→表现出生物学效应。
（2）植物叶片中的叶绿素（光合色素）吸收红光，几乎不吸收远红光，因此自然光被植物滤过后，其中红光（R）/远红光（FR）的值会下降。据图可知，荫蔽胁迫下，活化态（Pfr）转化为非活化态（Pr）增加，因此低位植物体内的光敏色素主要以非活化态（或Pr）形式存在。据图可知，活化态（Pfr）可抑制光敏色素互作因子（PIFs）的作用，荫蔽胁迫时，Pfr减少，减弱了对PIFs的抑制作用。据图可知，赤霉素和乙烯促进PIFs的生成，进而促进生长素的生成，生长素促进下胚轴和茎秆伸长，油菜素内酯促进BZR1基因的表达，进而促进下胚轴和茎秆伸长，即四种激素均能促进植物幼苗下胚轴伸长，表现为协同作用。
（3）荫蔽胁迫引发低位植物的下胚轴及茎秆等出现过度伸长，导致植物长高，这有利于植物吸收更多的光能进行光合作用，以适应环境的变化。据图可知，荫蔽胁迫下，低位植物体内的光敏色素主要以非活化态（Pr）形式存在，对赤霉素、乙烯和油菜素内酯合成的抑制作用减弱，使受荫蔽胁迫的大豆下胚轴及茎秆等伸长，消耗了更多的光合作用产物，进而使光合产物（有机物）向种子内的转移减少，且由于光被遮挡，光合作用合成有机物减少，因此玉米一大豆间作时，受荫蔽胁迫的大豆产量明显降低。
22．【答案】（1）乙；（含碳的）有机物
（2）呼吸作用以热能的形式散失的能量；e-f
（3）污水中有机物的能量及该系统中生产者固定的太阳能；分解者
（4）水平；挺水植物在于藻类竞争阳光和无机盐的过程中占优势
（5）调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
（6）氧化塘中有机物被充分分解及无机盐被充分吸收
【知识点】群落的结构；生态系统的结构；生态系统中的信息传递；生态系统的能量流动；生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1) 生态系统的主要成分是生产者，生产者可通过光合作用将大气中的CO2转化为含碳有机物，同时通过呼吸作用将CO2释放到大气中，因此图1中与大气中CO2存在双向交换的乙为生产者，是该湿地生态系统的主要成分。碳元素在生物群落内部（如乙→丙，即生产者到消费者）以含碳有机物的形式传递，在生物群落与无机环境之间以CO2形式传递。
(2) 图2中各营养级（水草、草鱼、杂食鸟）均有箭头指向X，说明X代表各营养级生物通过呼吸作用以热能形式散失的能量（呼吸消耗的能量）。草鱼的同化量为e（水草流向草鱼的能量），其中f部分通过呼吸作用散失，剩余部分（e - f）用于草鱼的生长、发育和繁殖（包括流向分解者、下一营养级等）。
(3) 该污水净化系统中，除了生产者（湿地植物等）通过光合作用固定的太阳能外，污水中含有的有机物也储存着化学能，这部分能量会流入生态系统，因此流经该系统的总能量为污水中有机物的能量与该系统中生产者固定的太阳能之和。厌氧池中的微生物可将污水中的有机物分解为甲烷、CO2、硫化氢和氨等无机物，这类微生物属于生态系统组成成分中的分解者。
(4) 氧化塘岸边、浅水区与中央深水区属于水平方向的不同区域，其中生物分布的差异体现了群落的水平结构。挺水植物植株高大，在与浮游藻类竞争阳光和无机盐的过程中占据优势，可抑制藻类的大量繁殖，从而有效防治水华。
(5) 氧化塘和植物床中的某些植物向水中分泌萜类化合物（属于化学信息），抑制浮游藻类的生长，这一现象体现了生态系统的信息传递能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
(6) 控制进水口的污水流入速度，可使污水在氧化塘中停留更长时间，有利于氧化塘中有机物被微生物充分分解，同时分解产生的无机盐能被湿地植物充分吸收，从而使出水口处的水质达到排放要求。
【分析】生态系统的主要成分是生产者，生产者能将无机环境中的碳固定到生物群落中，碳在生物群落内部以含碳有机物的形式传递，在生物群落与无机环境之间以二氧化碳的形式传递。生态系统的能量流动中，某一营养级的同化量等于呼吸作用散失的能量与用于生长、发育和繁殖的能量之和，用于生长发育繁殖的能量可流向分解者、下一营养级或未利用。群落的结构包括垂直结构和水平结构，水平结构是指群落中的生物在水平方向上的分布差异，受地形、水分、光照等因素影响。种间关系包括竞争、捕食、寄生、互利共生等。生态系统的信息传递可调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。
（1）由题图1可知，大气中的二氧化碳与乙之间是双向的，说明乙是生产者；乙和丙流向甲，说明甲为分解者；乙流向丙，说明丙为消费者。生态系统的主要成分是生产者，即为乙。碳元素在生物群落之间的传递形式以含碳有机物的形式传递，即碳元素从乙→丙的传递形式是含碳的有机物。
（2）图2中的各个营养级都有指向X的箭头，说明X表示呼吸作用以热能的形式散失的能量（呼吸消耗）。生长发育和繁殖的能量等于同化量-呼吸消耗的能量，e表示草鱼的同化量，f表示草鱼呼吸消耗的能量，因此草鱼用于生长发育和繁殖的能量最准确的表示为e-f。
（3） 流经该污水净化系统的总能量除了有该系统中生产者固定的太阳能还包括了污水中有机物的能量，在厌氧池处理过程中，污水中的有机物经多种微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、硫化氢和氨等物质，这些微生物可以将有机物分解为无机物，属于生态系统组成成分中的分解者。
（4） 氧化塘岸边、浅水区与中央深水区中生物分布的差异是池塘水平方向的分布差异，属于群落的水平结构。从种间关系角度分析，挺水植物减少了藻类的光照并与藻类竞争无机盐，可有效抑制藻类生长。
（5）氧化塘和植物床中的某些植物能向水中分泌萜类化合物等，抑制浮游藻类的生长，体现了生态系统的信息传递能够调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定。
（6）在污水处理过程中，为了使氧化塘中有机物被充分分解及无机盐被充分吸收，使出水口处的水质达到排放要求，要控制进水口的污水流入速度。植物床中分解者消耗氧气少，且有大量生产者产生氧气，所以植物床中溶氧量比厌氧池高。
23．【答案】（1）脱分化；生长素和细胞分裂素；基因的选择性表达
（2）A；C；D
（3）培养一段时间后， 培养液中的紫杉醇含量升高，紫杉醇能促进微管聚合并使之稳定，从而抑制了红豆杉细胞的分裂
（4）杂菌污染；血清；乳腺癌细胞与培养液充分混匀；不同浓度的紫杉醇溶液；培养液
【知识点】细胞分化及其意义；植物组织培养的过程；动物细胞培养技术
【解析】【解答】(1) 图中①为脱分化过程，该过程是让已经分化的植物细胞失去特有的形态、结构和功能，转变为未分化的愈伤组织细胞的过程。生长素和细胞分裂素是启动脱分化以及后续②再分化过程的关键激素，两种激素的比例会调控细胞分化的方向。胚状体中出现不同类型细胞，是细胞分化的结果，其根本原因是基因的选择性表达，即不同细胞中遗传信息的执行情况不同，合成了不同的功能蛋白，最终使细胞的形态、结构和功能出现稳定性差异。
(2) A、愈伤组织的植物细胞具有细胞壁，细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，用果胶酶配合纤维素酶处理愈伤组织，可分解细胞壁，使细胞分散，便于制备悬浮细胞，该评议合理。
B、装置中的充气管需要置于液面下方，才能将气体通入培养液，增加培养液中的溶氧量，无法同时作为排气管，该评议不合理。
C、充气口通入的气体可能携带杂菌，增设无菌滤器可过滤杂菌，防止杂菌污染培养液，该评议合理。
D、细胞的生长、增殖需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备，维持细胞培养的最适温度，该评议合理。
故答案为：ACD。
(3) 紫杉醇是红豆杉细胞产生的次生代谢产物，其作用是促进微管聚合并使之稳定，阻碍细胞的分裂过程。红豆杉细胞悬浮培养一段时间后，细胞持续合成并释放紫杉醇，使培养液中紫杉醇的含量逐渐升高，高浓度的紫杉醇会作用于红豆杉自身的细胞，抑制细胞的有丝分裂，因此即使营养条件充足，细胞也会停止增殖。
(4) ①动物细胞培养过程中，需要防止杂菌污染，因此在培养时需添加抗生素抑制杂菌生长，故①为杂菌污染。②动物细胞培养的合成培养基中，需要添加适量的血清或血浆等天然成分，天然成分中含有细胞生长增殖所需的多种未知营养因子，可促进细胞的生长。③将培养瓶置于37℃恒温培养箱中培养24小时后，水平晃动培养瓶，可使乳腺癌细胞与培养液充分混匀，保证所有细胞都能获得充足的营养和氧气，避免细胞贴壁聚集、局部营养不足，之后再继续培养48小时。④本实验的目的是探究不同浓度紫杉醇的抑癌效果，实验的自变量为紫杉醇的浓度，因此2～5号培养皿作为实验组，分别加入不同浓度的紫杉醇溶液，1号培养皿作为对照组，加入等量的培养液，遵循单一变量原则。
【分析】植物组织培养包括脱分化和再分化过程，生长素和细胞分裂素是调控该过程的关键激素，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。植物细胞的细胞壁可被纤维素酶和果胶酶分解。植物细胞悬浮培养需满足无菌、适宜温度、充足溶氧等条件。紫杉醇可抑制细胞有丝分裂。动物细胞培养需提供营养、无菌环境、适宜温度，合成培养基需添加血清等天然成分，实验需遵循单一变量原则设置对照组。
（1）图中①为脱分化过程，②是再分化过程，生长素和细胞分裂素是启动脱分化和再分化的关键激素。胚状体是愈伤组织分化的结果，其出现不同类型细胞的根本原因是基因的选择性表达。
（2） A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可用纤维素酶和果胶酶进行处理愈伤组织，从而去除细胞壁，制备悬浮细胞，A正确；
B、装置中的充气管应置于液面下方，以利于培养液中的溶氧量的增加，不能同时作为排气管，B错误；
C、充气口通入气体的同时可能发生杂菌污染，为了防止杂菌污染培养液，装置充气口需要增设无菌滤器， C正确；
D、温度的条件影响细胞生长、分裂，细胞培养时需要保证适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备，D正确。
故选ACD。
（3）悬浮培养时发现，即使营养条件充足，红豆杉细胞悬浮培养一段时间也会停止增殖，其原因是培养一段时间后， 培养液中的紫杉醇含量升高，紫杉醇能促进微管聚合并使之稳定，从而抑制了红豆杉细胞的分裂。
（4）动物细胞培养过程中除需要提供适应的营养条件外，还需防止①杂菌污染，故常在合成培养基中添加②血清等天然成分；将乳腺癌细胞培养至分裂高峰时，需要在37℃恒温CO2培养箱中晃动培养瓶，使③乳腺癌细胞与培养液充分混匀，继续培养；本实验的目的是探究不同浓度紫杉醇的抑癌效果，所以应在2～5号培养皿，分别加入④不同浓度的紫杉醇溶液，1号培养皿中加入⑤培养液（作为对照组）。
24．【答案】（1）总 RNA；逆转录/反转录；B
（2）启动子；RNA 聚合酶识别和结合的序列，启动转录过程
（3）慢；1-4（或“1、2、3、4”）
（4）干旱处理会降低野生型玉米地上部分鲜重，而超表达Z1基因能够增加玉米地上部分鲜重，增强玉米植株对干旱胁迫的耐性
（5）Z1 蛋白可被转运至叶肉细胞的细胞膜，促进对二氧化碳的运输和利用，提高玉米的光合活力
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) 要获取Z1基因的cDNA，需先从玉米叶片细胞中提取总RNA（包含编码Z1的mRNA），再通过逆转录（反转录）过程以mRNA为模板合成cDNA，之后利用PCR技术扩增Z1基因。PCR扩增时，引物需与模板DNA的3'端碱基互补配对，结合图1中已知链的5'端（CTTGGATGAT…）和3'端（…ATTCAACAGA）序列，应选择能分别与这两端互补的引物对，对应选项B。
(2) 图2中Ubiquitin和P35S位于目的基因上游，属于启动子。启动子是RNA聚合酶识别和结合的特定DNA序列，能驱动下游基因的转录起始，启动基因的表达过程。
(3) 在琼脂糖凝胶电泳中，双链DNA分子的迁移速率与片段长度负相关，片段长度越大，移动速率越慢（因大分子在凝胶孔隙中阻力更大）。由图3可知，含目的基因的质粒（PC）和1-4号转基因株系均出现1033bp的目标条带，野生型（WT）无此条带，说明1-4号玉米株系含有目的基因。
(4) 图4显示，干旱处理后，野生型玉米（WT）的相对地上部分生物量显著低于超表达Z1基因的玉米株系（Oe1-3），说明干旱胁迫会降低玉米地上部分鲜重，而超表达Z1基因可缓解这一效应，增强玉米植株对干旱胁迫的耐性，增加地上部分生物量。
(5) 绿色荧光分布在细胞膜，说明Z1蛋白定位于细胞膜；GUS染色（蓝色）集中在叶肉细胞，说明Z1基因主要在叶肉细胞中表达。结合Z1蛋白是水和CO2通道的特性，推测其作用机制为：Z1蛋白在叶肉细胞膜上表达，促进CO2的跨膜运输，提升叶肉细胞的光合效率，从而增强玉米的抗旱能力。
【分析】cDNA文库的构建需要以总RNA为模板，通过逆转录过程合成互补DNA，PCR技术依赖引物与模板的碱基互补配对实现特异性扩增，引物需结合模板链的3'端。基因表达载体的核心元件包括启动子、目的基因、终止子等。琼脂糖凝胶电泳利用DNA分子的电荷和分子量差异实现分离，片段越大迁移速率越慢。基因功能验证可通过表型分析，对比野生型和转基因株系的性状差异。基因表达定位可通过荧光蛋白标记或报告基因（如GUS）实现，结合蛋白定位和组织表达信息推测其功能。植物水通道蛋白参与水分和气体（如CO2）的跨膜运输，影响光合效率和抗旱性。基因的差异表达可调控植物对环境胁迫的响应，提升适应性。
（1）cDNA特指在体外经过逆转录后与RNA互补的DNA链，获得cDNA时，应从玉米叶片细胞中提取总RNA，再通过逆转录过程获得cDNA，进而通过PCR扩增Z1基因。图1所示碱基序列磷酸端为5'端，羟基端为3'端，在进行PCR操作时，引物应和模板链的3'端根据碱基互补配对原则结合，通常选择5'-TCTGTTGAAT-3'和5'-CTTGGATGAT-3'作为引物对，B正确，ACD错误。
（2）图2中的Ubiquitin和P35S位于目的基因的上游，应是RNA聚合酶结合位点，即启动子，可启动转录过程。
（3）琼脂糖凝胶电泳是一种常用的分离和纯化DNA的技术，其原理基于DNA分子的大小、构型以及琼脂糖凝胶的浓度等因素，在琼脂糖凝胶中，DNA分子的迁移速率与其分子量对数成反比，因此双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖凝胶电泳中移动速率越慢。由图3电泳结果可知，1-4 号玉米株系和含有目的基因的质粒经PCR后的电泳产物含有片段，说明1-4 号玉米株系含有目的基因。
（4）据图可知，在干旱条件下，与正常条件下生长的野生型植株相比较，转基因玉米株系相对地上部分生物量降低较少，野生型降低较多，说明干旱处理会降低玉米地上部分鲜重，而超表达Z1基因能够增强玉米植株对干旱胁迫的耐性。
（5）将Z1基因与绿色荧光蛋白基因连接到同一载体上并导入玉米细胞，发现绿色荧光分布在细胞膜上，说明Z1基因表达的蛋白分布在细胞膜上；在图2的Ubiquitin下游连接GUS基因（表达产物可水解底物呈蓝色），发现蓝色主要分布在叶肉细胞中，说明Z1基因主要在叶肉细胞中表达。综上分析可知，Z1蛋白可被转运至细胞膜上，可提高玉米植株的光合活力，推测其促进对二氧化碳的运输和利用。
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